<理工共通>基礎物理学【機能創造理工学科2クラス】

理工学部 - 機能創造理工学科

SCT107E2

コース情報

担当教員: 高柳 和雄

単位数: 2

年度: 2024

学期: 春学期

曜限: 月2

形式: 対面授業

レベル: 100

アクティブラーニング: なし

他学部履修: 不可

評価方法

授業参加

10%

レポート

10%

定期試験

定期試験期間中

40%

中間試験

授業期間中

40%

詳細情報

概要

この講義では,高校時代に学習した力学の内容を復習し,ベクトル,微分方程式により力学の法則の記述し,それから導かれる保存則により物理現象を理解する。始めに次元解析など基本的な事項について講義する。次に運動の法則を説明し,運動方程式から出発し,運動量,エネルギーの保存則について説明し,それを重力・空気抵抗中での粒子の運動や振動現象などに応用する。その後,加速度系における物体の運動について議論する。さらに,粒子の回転運動を角運動量保存則から議論し,それを拡張し剛体の運動を説明する。本講義を通じて,機能創造理工学科のカリキュラムポリシーの一部である「物理学への深い理解を基礎に・・」に相当する部分を習得する。

目標

物理の基本となる力学を,保存則や対称性の観点から理解する。またそれらをもとに方程式を解き定量的に理解することで,機能創造理工学科のディプロマ・ポリシーである「新たな物理的価値観の獲得や機能の創造に繋がる独創的技術の開発に貢献できる」という部分の基礎を身につけられるようになる。

授業外の学習

教科書が指定されているので,教科書を使って予習復習を行う。また教科書の例題,演習問題に取り組む。予習復習は講義1回分で2時間が目安。問題を解くことに必要な時間の目安は2時間程度。

所要時間: 講義1回あたり240分

スケジュール

  1. 以下は予定であり,授業の進捗状況により各テーマの回数は変更することがありうる。 次元解析
  2. 力のつり合い
  3. 運動の3法則
  4. 運動の法則:運動方程式
  5. 重力下での運動:空気抵抗
  6. 振動現象
  7. エネルギーと運動量の保存則
  8. 中間試験と前半の総括
  9. 万有引力の法則
  10. 中心力と角運動量の保存則
  11. 加速時系の物理:直線運動と慣性力
  12. 加速時系の物理:回転運動
  13. 剛体の運動:慣性モーメント
  14. 剛体の運動:角運動量保存則

教科書

以下のテキスト1(大槻東巳著,大学生のための基礎物理学)を使用する

  • 大学生のための基礎物理学 力学・熱学・電磁気学

    著者: 大槻東巳

    出版社: 学術図書出版社,2011年

参考書

書籍情報はありません。

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