○物理学Ｉ（Physics I）[3104]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

物理学Iでは、物理学を学ぶにあたり最も基本的な力学についての講義を行う。力学は、物理学の中で最も早く体系化された分野であり、自然現象の中から法則性を見出す物理学（自然科学）の方法が典型的に現れている。講義では、このことに注意しながら、力学で使われる基礎概念や物理量の意味を理解できるようにしたい。

＜授業計画及び準備学習＞

第１〜５週　大学で物理を勉強するための数学的準備
第１週 ：アンケート。物理学が対象とする自然界のスケール。長さ、時間、質量という基本的な次元。
第２週 ：単位、単位系、ならびに次元解析。
第３週 ：物体の運動の記述方法（その１）
　　　　 現象を記述するにふさわしい座標系である慣性系。座標系を決めたとき、質点の座標
がベクトルを用いてどう表せるか。
第４週 ：物体の運動の記述方法（その２）
　　　　 微分を用いて，物体の速度，加速度がどのようにして求めるか。
第５週 ：物体の運動の記述方法（その３）
　　　　 積分を用いて，物体の速度，加速度がどのようにして求めるか。

第６〜８週　ニュ−トンの運動方程式（その１）
第６週 ：運動の法則(慣性の法則、運動方程式、作用反作用の法則)、簡単な運動I（落下運動）
第７週 ：簡単な運動II（放物運動）
第８週 ：簡単な運動III（抵抗力のある運動：雨滴の落下運動）

第９〜１０週　ニュートンの運動方程式（その２）
第９週： 複雑な運動I（単振動)
第１０週： 複雑な運動II（減衰振動、強制振動、円運動）

第１１〜１４週　力学の保存量（エネルギー、運動量、角運動量とそれらの保存の法則）
第１１週： 仕事とエネルギー（位置エネルギー）
第１２週： 運動エネルギー、エネルギー保存則
第１３週： 運動量、運動量保存則
第１４週： 角運動量、角運動量保存則，中心力、２体問題、惑星の運動もしくは力学の復習

第１５週： 定期試験

物理学Iで学ぶ古典力学は、あらゆる自然科学の基礎となる。工学技術のどの局面でも要となる学問であり、シンプルでありながら奥が深い。変数、式の意味はいろいろと使っているうちに理解が深まる。実際に問題を解くことが重要である。

＜成績評価方法及び水準＞

成績評価＝Ａ＋Ｒ×Ｂとし，その値が６０点以上の者に単位を認める。
Ａ＝期末試験の評価点（１００点満点），Ｂ＝小テスト、宿題課題による評価点（２５点満点）。Ａが３５未満はＲ＝１，Ａが３５以上はＲ＝［（１００−Ａ）／６５］２。

小テストは1回ないしは２回実施する予定である。
宿題は毎回の講義ではないがプリント（問題）を宿題として課す。

＜教科書＞

特に指定しない。本屋さんにある力学の教科書を、各自一度読んでみて自分にとってわかりやすいものを選ぶことを薦める。

＜参考書＞

力学の教科書は数多くのものが出版されているので、各自自分にあったものを探すのも良い。あまり目移りせず、一冊の本を深く理解することをすすめる。以下に、あくまで参考としていくつか教科書をあげておく。
<基礎的な内容に重点がある参考書>
・「技術者のための基礎物理学−力学−」　著者：飯島他（共立出版）
・「基礎物理１−運動・力・エネルギー」　著者：金原他（実教出版）

＜ちょっと発展的な内容も含んだ参考書＞
・「物理学スーパーラーニングシリーズ　力学」著者：佐川他（Springer）

＜力学、熱力学、電磁気学の広い分野を網羅した参考書＞
・「工科系の初等物理」　　著者：山本邦夫（学術図書出版）
・「理工系　物理学講義」　著者：加藤潔 （培風館） 」

＜オフィスアワー＞

木曜日4限目(八王子校舎)

＜学生へのメッセージ＞

基本から、ゆっくりとしたペースで授業を進める予定です（約束はできないかも）。また、オフィスアワーを利用した授業のことに関する質問は大歓迎です。また、オフィスアワー以外で質問に来る際には、電子メール（メールアドレスは一回目の講義の際に連絡する）で事前に連絡をとること。また、講義中にも演習を兼ねた例題の解説を行なうことがあるが、演習問題の解説を行なうことが本講義の目的ではない。演習をこなし、より理解を深めたい学生は、木曜日5限目に開講している物理学演習Iを履修することを勧める。

＜備考＞

なお、講義の進行状況によっては、物理学Iの講義期間中にシラバスに記載した内容の講義
を全て終えることができないことがある。その場合は、2年生前期に開講される物理学IIの
最初の１,２回分の講義の際に、物理学Ｉの内容について講義することがある。

＜参考ホームページアドレス＞

http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~ft13049/

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