△物理学演習ＩＩ（Exercises in Physics II）[4406]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

物理学IIで学んだ内容について、具体的な演習問題を自ら解くことにより，その内容の定着と確実な理解をはかる。目標については物理学IIを参照。

学生は，学期中に１回以上演習問題の発表を行なわなくてはいけない。また，毎週出題される問題をレポートとして次回まで提出すること。

＜授業計画＞

1. 剛体の力学(1)。剛体の慣性モーメント。剛体の運動エネルギー。
　（一様な棒，円板，球，円錐の慣性モーメントの計算。平行軸の定理を使った慣性モーメントの計算。回転エネ　　ルギー。）
2. 剛体の力学(2)。回転軸の方向が一定な剛体の運動。
　（ひもにつけた滑車の落下。静止剛体を動かす。実体振子。粗い平面を転がる球。）
3. 熱力学(1)。温度と物質量。気体の状態方程式。気体分子運動論。
　（物質内の分子数。原子の平均距離。標準状態の気体。状態方程式を活用する計算問題。）
4. 熱力学(2)。熱力学第1法則。気体の状態変化。気体の比熱。
　（第１法則を活用する計算問題。断熱過程。圧縮率。異なる経路での状態変化における仕事と熱，内部エネルギ　　ーの比較。）
5. 熱力学(3)。熱力学第2法則。熱機関。効率。
　（断熱変化の数値から分子の構造の推定。熱サイクルの効率の計算。カルノーサイクルの効率。ディーゼルサイ　　クルの効率。）
6. 熱力学(4)。エントロピー。
　（設計可能な熱機関。クラウジウスの定理による可逆性の数値的判定。加熱によるエントロピー変化。膨張によ　　るエントロピー変化。温度の異なる物体の接触によるエントロピーの増加。）
7. 熱力学(5)。エントロピーのミクロな定義。統計力学の初歩。
　（分子を区別する場合と区別しない場合の数の数えかた。マクスウェル分布。速度のピーク値と自乗平均速度の　　平方根。分布の規格化。）
8. 流体力学(1)。流体の物理量。浮力。ベルヌーイの定理。
　（密度と体積。力と圧力。気圧と高さ。循環と渦度の計算。連続方程式から流速を求める。）
9. 流体力学(2)。粘性流体。流体の基礎方程式。相似則。
　（アルキメデスの原理から密度の推定。圧力と速度。トリチェリの原理による漏水の計算。配管とベルヌーイの　　定理。レイノルズ数の計算。）
10. 波動(1)。波動の概念。波動方程式。正弦波。
　（波動方程式と流れの速度。波長と振動数。電波の周波数。正弦波の式の理解。うなりと楽器の調弦。）
11. 波動(2)。屈折の法則。ドップラー効果。音波。
　（波の屈折。音のドップラー効果（音源移動と観測者移動）。音の反射。音速の温度変化。）
12. 電気回路(1)。電流。オームの法則。キルヒホッフの法則。直流回路。
　（電力の計算。初歩的な抵抗回路の計算問題。）
13. 電気回路(2)。交流回路。インピーダンス。
　（交流の実行値。インピーダンスの計算。ＬＣＲ回路の電流と電圧の関係。共振周波数。）
14.定期試験

＜成績評価方法及び水準＞

「定期試験７０点＋平常３０点」で合計が６０点以上の者を合格とする。学期内に１回以上の演習問題の発表を義務とし，未発表は不合格とする。「平常点」は，毎回提示する「宿題」の出来具合で評価する。
ただし，教室での演習問題の発表の内容と回数に応じ１０点程度加点する場合がある。

＜教科書＞

・毎週，物理学IIの講義で配布される英文の問題プリント。
・「理工系物理学講義」加藤潔著（培風館）

＜参考書＞

・「物理学演習テキスト」工学院大学物理学教室（学術図書出版）

＜オフィスアワー＞

木曜３限
八王子校舎１号館２０６室

＜学生へのメッセージ＞

物理学IIをきちんと履修し、講義内容をよく復習しておくこと。
復習して分からないところや演習問題で分からないことは遠慮なく質問してください。

＜備考＞

電卓は必ず持参すること。

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