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授業の目標
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物理学は、科学技術に携わる人にとって必要不可欠であり、最も体系化された基礎学問の一つである。独創的な科学技術は、新しい物理現象の発見やその応用によって生み出されることが多い。本講義では、物理学の基礎である力学の学習を通して、物理分野の基礎学力および物理的思考力を身につけるとともに、自然に対する関心を高めることを目標とする。運動の三法則、力学的エネルギー、振動や円運動などの諸法則・概念について理解を深める。また、物理現象がもつ物理的意味を理解するために、初歩的な物理現象を数式で表す能力およびその応用力を養う。
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到達目標
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・三角関数、ベクトル、微分・積分などの数学の問題を解くことができる。 ・物理学の法則と概念を理解できる。 ・運動方程式を立てること、解くことができる。 ・仕事、運動エネルギー、力学的エネルギーの保存則について説明できる。
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身につく能力
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<全学ディプロマ・ポリシー>
【知識・理解・技術】 1.各専門分野の知識・技術を習得し、活用する力を身につけている
○【教養・基礎的能力】 2.幅広い教養と、外国語能力、情報活用能力、コミュニケーション能力などの基礎的能力を身につけている
【態度・志向性】 3.多様な価値観を有する人々と倫理観・責任感をもって協働することができる
【態度・志向性】 4.時代の変化に主体的に対応するため継続的に学び、自律的に行動することができる
【問題発見・解決能力】 5.専門の知識・技術及び基礎的能力を統合し活用して、問題を発見し解決する能力を身につけている
【グローカル・創造的思考力】 6.地域的・国際的視点をあわせもち、また、新たな価値を想像する力を身につけている
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授業の概要
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必要な計算を数学的に処理する方法の基礎を学習し、質点の運動におけるニュートンの運動法則、さまざまな運動、エネルギー問題などを学習する。また、剛体にはたらく力にも触れる。
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授業の計画
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第1週 ガイダンス、物理量・SI単位、ベクトルとスカラー、三角関数、微分・積分
第2週 位置・速度・加速度の関係
第3週 直線運動と等加速度運動
第4週 力のつり合い
第5週 運動の法則Ⅰ
第6週 運動の法則Ⅱ
第7週 摩擦力と抵抗力
第8週 剛体にはたらく力のつり合いⅠ
第9週 剛体にはたらく力のつり合いⅡ
第10週 仕事とエネルギーⅠ
第11週 仕事とエネルギーⅡ
第12週 運動量と力積
第13週 円運動と慣性力Ⅰ
第14週 円運動と慣性力Ⅱ、単振動
第15週 総合演習とまとめ
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授業時間外学修の指示
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・授業の前に該当する部分の高校数学・高校物理の内容を復習しておくこと。 ・授業の前に該当するテキストの部分を事前に読んでおくこと。 ・授業で指定される課題が授業の復習となっているので、欠かさず提出すること。また、授業・課題等で分からないことがあれば「駆けこみ寺」を利用すること。
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成績評価の方法
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総合演習70%、課題および授業中の演習問題30%として総合的に評価する。
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テキスト・参考書等
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テキスト:柴田洋一著 『初歩から学ぶ基礎物理学 力学Ⅰ』大日本図書 ¥1,500+税 ISBN: 978-4-477-02049-5 テキスト:柴田洋一著 『初歩から学ぶ基礎物理学 力学Ⅱ』大日本図書 ¥1,800+税 ISBN: 978-4-477-02050-1 参考書:柴田洋一著 『力学Ⅰ問題集』大日本図書 ¥933+税 ISBN: 978-4-477-02363-2
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履修上の留意点
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【manabaの利用法】 授業の連絡、課題や演習問題の出題・提出などに利用する。
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資料
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備考
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入学時に実施する基礎学力検査の成績に応じて、特定の学生に受講を推奨する。
*読替科目:B27以前の機械工学科学生の「基礎物理学」(自由単位)に対応する。
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