2020年 理工学部 シラバス - 精密機械工学科
設置情報
| 科目名 | 物理学Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 精密機械工学科 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 浅井 和美 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜1 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | G21B |
| クラス | 1 | ||
概要
| 学修到達目標 | 本科目では力学に焦点を絞り、基礎的な概念を学び、微分・積分やベクトルを用いて現象を解析できるようになることを目標とする。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
基本的な物理現象を題材にして、それを様々な角度から講義する。 あわせて開講される物理学I演習では、各自問題を解くことで、知識の定着を図る。 |
| 履修条件 | 必修科目。 物理学I演習を並行して履修すること。 |
授業計画
| 第1回 | 物理量と次元、ベクトルの復習 【事前学習】シラバスを読み、ベクトルの足し算・引き算、内積、座標表示について確認する。（120分） 【事後学習】物理量のベクトルとスカラー、次元、単位について復習する。（120分） |
|---|---|
| 第2回 | 力のモーメントとベクトルの外積 【事前学習】力のモーメントとベクトルの外積について調べる。（120分） 【事後学習】３次元空間の力のモーメントの意味および計算方法について復習する。（120分） |
| 第3回 | 物体が静止する条件、力の釣り合い 【事前学習】物体が静止する条件について調べる。（120分） 【事後学習】３次元空間における力の釣り合いと力のモーメントの釣り合いについて復習する。（120分） |
| 第4回 | 微分・積分の復習、位置、速度、加速度 【事前学習】位置、速度、加速度について調べる。（120分） 【事後学習】微分・積分と位置・速度・加速度の関係について復習する。（120分） |
| 第5回 | ニュートンの運動方程式の解法1：自由落下、斜方投射 【事前学習】自由落下、斜方投射について調べる。（120分） 【事後学習】自由落下、斜方投射の微分方程式の解法について復習する。（120分） |
| 第6回 | ニュートンの運動方程式の解法2：空気抵抗がある場合の落下運動 【事前学習】空気抵抗がある場合の落下運動について調べる。（120分） 【事後学習】変数分離形の微分方程式の解法について復習する。（120分） |
| 第7回 | ニュートンの運動方程式の解法3：単振動、減衰振動 【事前学習】単振動、減衰振動について調べる。（120分） 【事後学習】特性方程式を用いた２階線形微分方程式の解法について復習する。（120分） |
| 第8回 | 等速円運動、回転座標系 【事前学習】角速度、極座標、等速円運動について調べる。（120分） 【事後学習】等速円運動の基本性質および回転座標系における運動方程式、遠心力、コリオリ力について復習する。（120分） |
| 第9回 | 仕事とエネルギー：力学的エネルギー、位置エネルギー 【事前学習】仕事、力学的エネルギー、位置エネルギーについて調べる。（120分） 【事後学習】仕事と保存力・非保存力、力学的エネルギー保存則について復習する。（120分） |
| 第10回 | 衝突：運動量と運動量保存則 【事前学習】運動量と運動量保存則について調べる。（120分） 【事後学習】運動量と力積、運動量保存則、物体の衝突について復習する。（120分） |
| 第11回 | 剛体の運動：回転の運動方程式、慣性モーメント 【事前学習】剛体の運動について調べる。（120分） 【事後学習】剛体の重心運動および回転運動について復習する。（120分） |
| 第12回 | 慣性モーメントの計算1：重積分 【事前学習】慣性モーメントについて調べる。（120分） 【事後学習】慣性モーメントおとび重積分の計算方法について復習する。（120分） |
| 第13回 | 慣性モーメントの計算2：極座標を用いた重積分 【事前学習】極座標による重積分について調べる。（120分） 【事後学習】円柱および球の慣性モーメントの計算について復習する。（120分） |
| 第14回 | 回転の運動方程式の解法：坂道を転がる物体、剛体振り子 【事前学習】回転の運動方程式について調べる。（120分） 【事後学習】坂道を転がる球および剛体振り子の運動について復習する。（120分） |
| 第15回 | 平常試験および解説 【事前学習】第1回～第14回までの学習内容を確認する。（120分） 【事後学習】平常試験の問題を解きなおし、内容の復習をする。（120分） |
その他
| 教科書 |
原康夫 『物理学基礎』 学術図書 2010年 第5版
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|---|---|
| 参考書 |
井口英雄、佐甲徳栄、相馬亘、中原明生 『理工系のための力学』 東京図書 2019年 第1版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
平常試験１００％ |
| 質問への対応 | 授業開始前か終了後に受け付けます。ただし、授業終了後は、お互い次の授業があるので、時間が思うようにとれないと思います。その場合は、毎回提出する「出席票」に質問事項を書いて、手渡してください。次回の授業開始時に、みなさんに向けてお答えいたします。 |
| 研究室又は 連絡先 |
kazumi@tc4.so-net.ne.jp |
| オフィスアワー | |
| 学生への メッセージ |
しっかり勉強しましょう。また図書館の関連書籍を有効に活用しましょう。 |