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シラバス参照

授業科目名

物理学Ⅱ〈機械〉

授業科目名（英字）

PhysicsⅡ

必修・選択

選択

開講ｾﾒｽﾀｰ

学部2

ﾅﾝﾊﾞﾘﾝｸﾞｺｰﾄﾞ

単位数

担当教員

尾藤　輝夫

副担当教員

実務経験のある教員等による授業科目に該当

授業の目標

　物理学は、時間や空間を含めた自然を構成する物質や自然界の多様な現象を定量的に捉え、その仕組みや法則を数学的形式で表現できるようにするものである。物理学Ⅱでは、熱力学、振動、波動及び光学の基礎について学習する。これらの基礎的概念を十分に理解して理論的な推論が出来る能力を身に付けると同時に、数学的手法を用いて基礎的な問題を解く能力を修得する事を目標とする。

到達目標

(1) 熱力学第一法則・第二法則とそれらに関連する現象について、数式を用いて定量的に説明できる。
(2) 単振動している物体の運動について、数式を用いて定量的に説明できる。
(3) 力学波の媒質の運動について、数式を用いて定量的に説明できる。
(4) 波の共鳴やドップラー効果について、数式を用いて定量的に説明できる。
(5) 光の反射、屈折、偏光、回折について、数式を用いて定量的に説明できる。

身につく能力

＜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

　　【ｸﾞﾛｰｶﾙ・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

授業の概要

　本授業では、熱力学、振動、波動、光学に関する分野で重要な法則や数式の成り立ちをしっかり理解した上で、理解を深めるための演習・課題を課す場合もある。

授業の計画

第１週　序論：物理量と単位

第２週　熱力学1：温度目盛り、熱膨張、温度と熱、固体や液体による熱の吸収、熱と仕事

第３週　熱力学2：熱力学第一法則、伝熱機構、アヴォガドロ数

第４週　熱力学3：理想気体、圧力、温度、気体分子の速度

第５週　熱力学4：並進運動エネルギー、気体のモル比熱、断熱膨張

第６週　熱力学5：エントロピーと熱力学第二法則

第７週　振動1：単振動、単振動における力の法則、単振動のエネルギー

第８週　振動2：振り子、単振動と等速円運動、強制振動と共鳴

第９週　波動1：縦波と横波、波長と振動数、進行波の速さ

第10週　波動2：弦を伝わる波の速さ、エネルギーと輸送率、重ね合わせの原理、波の干渉

第11週　波動3：定在波、共鳴、音波、音速

第12週　波動4：干渉、楽器の音、うなり

第13週　波動5：ドップラー効果

光学1：電磁波、反射と屈折

第14週　光学2：全反射、偏光、反射による偏光、色分散

第15週　光学3：回折

第16週　定期試験

授業時間外学修の指示

・事前学修
　授業の計画に示した各週の内容に対応するテキストの頁を事前に読んでおくこと。授業は予習前提で進める。

・事後学修
　毎回受講後に授業のポイント･重要事項を自分の言葉でまとめるとともに、以下の演習問題等に取り組むこと。

第１週　授業で扱った例を基に、単位と接頭語について理解する
第２週　テキスト第19章の例題19-3, 19-4, 授業で配布する演習問題
第３週　テキスト第19章の例題19-5, 章末問題5, 6
第４週　テキスト第20章の例題20-1, 20-2, 20-3
第５週　テキスト第20章の例題20-5, 20-6, 20-7, 20-9, 授業で配布する演習問題
第６週　テキスト第21章の例題21-1, 21-2, 21-3, 授業で配布する演習問題
第７週　テキスト第16章の例題16-1, 16-2, 16-3
第８週　テキスト第16章の例題16-5, 16-6, 授業で配布する演習問題
第９週　テキスト第17章の例題17-1, 17-2
第10週　テキスト第17章の例題17-3, 17-4, 17-5
第11週　テキスト第17章の例題17-7, 第18章の例題18-1, 授業で配布する演習問題
第12週　テキスト第18章の例題18-2, 18-3, 18-6, 18-7, 授業で配布する演習問題
第13週　テキスト第18章の例題18-8
第14週　授業で配布する演習問題
第15週　講義資料の例題

　授業の復習をするだけでなく、興味のある事項や担当教員の指示事項について、講義時間外に学修すること。

成績評価の方法

定期試験を60%、演習課題などを40%として総合的に評価する。

テキスト・参考書等

テキスト
D. ハリディ、R. レスニック、J. ウォーカー著 (野﨑光昭監訳) 『物理学の基礎[2] 波・熱』培風館税抜3,100円 ISBN 978-4-5630-2256-3

参考書
小出昭一郎著『物理学（三訂版）』裳華房税抜2,200円 ISBN 978-4-7853-2074-4
R. P. ファインマン、R. B. レイトン、M. L. サンズ著 (富山小太郎訳) 『ファインマン物理学Ⅱ 光熱波動』岩波書店税抜3,800円 ISBN 978-4-0000-7712-5 (物理が得意な人に勧める)

履修上の留意点

・高校物理(および基礎物理)、物理学Iの内容を良く復習しておくこと。
・高校数学、微分積分Ⅰ・Ⅱの内容を良く復習し、数式処理(三角関数、指数関数、対数関数、微積分など)について熟練しておくこと。

【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。

資料

備考

上記テキストに含まれていない内容も取り扱うが、その際はプリントを配布する。

＊読替科目：B27以前の学生の｢物理学Ⅱ(機械)｣に対応する。
但し、R8年度中の｢物理学Ⅱ〈機械〉｣の開講はないため、R9前期に開講される｢物理学Ⅱ〈機械〉｣を履修すること。