物理学AI<2組>(工学域・物質化学系学類)

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
物理学AI<2組>(工学域・物質化学系学類)
General Physics AI
A600290004 2 1 後期授業 理系基礎科目 FLPHY1929-J1 火4 B3-202,オンライン(中百舌鳥キャンパス) 福田 浩昭

オフィスアワー

木曜日12:30~13:30 (場所:B3棟525)

授業目標

物理学の中でも、もっとも古くから体系を整えた力学の基礎法則であるニュートン力学の体系的学習を通じて、これを様々な専門分野を理解するための基礎として活用できるようにしたい。そこで、特に「物理学AI」では、一個の質点の運動法則への理解を深めてもらう。そこにあらわれる力、運動量、角運動量、エネルギーなど物理学全体を貫く基礎概念の物理的意味を理解することを目標とする。

教科書

「物理学(三訂版)」小出昭一郎著(裳華房)

関連科目

物理学AII,物理学B,物理学C,物理学実験,微積分学I・II,ベクトル解析ほか

授業時間外の学習(準備学習等について)

予習として教科書の該当部分に目を通し、どのような内容なのかを把握した上で、授業に臨むこと。また、授業終了後は、必ず復習し、講義時に出された提出課題に取り組むこと。

授業の概要

物理学の中でも、もっとも古くから体系を整えた力学の基礎法則であるニュートン力学を、一個の質点の運動に絞り、「ニュートンの3法則」、「エネルギー保存則」、「中心力による運動」の内容を扱い、力、運動量、角運動量、エネルギーなど物理学全体を貫く基礎概念について学習する。まず、質点運動の数学的表現方法と運動の3法則を説明する。運動方程式による典型的運動の取り扱いを説明した後、保存力、位置エネルギー、運動エネルギー、運動量、角運動量など、基本的物理量間の種々の関係式、保存則を基本法則から導く。また、これらの法則から様々な物理現象が理解できることを示す。非同期型オンライン講義を交えて実施する。中間試験と定期試験は対面で行う.
また理解を深め知識の定着をはかるために、適宜、小テスト形式の演習も併用しながらすすめていく。

授業計画

第1回 1.ベクトルとその演算(1)(非同期オンライン) 準備学習等 教科書p1~p11
第2回 1. ベクトルとその演算(2) 演習( 当初、対面の予定でしたが、緊急事態宣言により非同期オンラインへ変更して実施します) 準備学習等
第3回 2.ニュートンの運動法則、3.運動方程式の解法(1)放物運動(非同期オンライン) 準備学習等 教科書p11~p12,p44-p45,p13~p15,p41
第4回 ニュートンの運動法則、運動方程式の解法についてのまとめ、演習(対面) 準備学習等
第5回 3.運動方程式の解法(2)単振動、(3)減衰振動(非同期オンライン) 準備学習等 教科書p15~p19,p119~p121
第6回 運動方程式の解法(単振動、減衰振動)のまとめ、演習(対面) 準備学習等
第7回 3.運動方程式の解法(4)強制振動,4.仕事とエネルギー,束縛運動(非同期オンライン) 準備学習等 教科書p121~p123,p19~p25
第8回 運動方程式の解法(強制振動),仕事とエネルギー,束縛運動のまとめ、演習(対面) 準備学習等
第9回 中間試験(60分)解説(30分)(対面) 準備学習等
第10回 5.保存力とポテンシャル(非同期オンライン) 準備学習等 教科書p25~p30
第11回 保存力とポテンシャルのまとめ、演習(対面) 準備学習等
第12回 6. 平面運動の極座標表示、7. 角運動量(非同期オンライン) 準備学習等 教科書p31~p34,p50~p53
第13回 平面運動の極座標表示、角運動量のまとめ、演習(対面) 準備学習等
第14回 8. 万有引力と惑星の運動(非同期オンライン) 準備学習等 教科書p34~p40
第15回 万有引力と惑星の運動のまとめ、演習(対面) 準備学習等
第16回 期末試験(対面) 準備学習等

物理学の中でも、もっとも古くから体系を整えた力学の基礎法則であるニュートン力学を、一個の質点の運動に絞り、「ニュートンの3法則」、「エネルギー保存則」、「中心力による運動」の内容を扱い、力、運動量、角運動量、エネルギーなど物理学全体を貫く基礎概念について学習する。
次のような内容について説明し、適宜、演習も行いながらすすめていく。
1.ベクトルとその演算、2.ニュートンの運動法則、3.運動方程式の解法、4.仕事とエネルギー、5.保存力とポテンシャル、6.平面運動の極座標表示、7.角運動量、8.万有引力と惑星の運動

成績評価

授業目標(達成目標)の達成度を試験で評価し、種々の基礎概念のうち、概ね6割以上を理解していると
みなせるものを合格とします。その上で、最終的な成績評価は、下記の評価を基に決定します。
①中間試験、定期試験(60%)
②小テスト、提出物による平常点(40%)