○物理学Ｉ（Physics I）[2212]

＜授業のねらい＞

　物理学Iおよび物理学IIでは、物理学の基礎となる力学・電磁気学・熱力学について学ぶ。また、これらの学習を通じて、現実に起こる自然現象をどのようにモデル化し、数学的な方法を用いて記述していくかということを系統的に学び、後の工学系の専門科目を学習する際の基礎を築く。

＜受講にあたっての前提条件＞

高校数学全範囲の知識を前提とする。高校で物理を習得していることは必ずしも前提としない。

＜具体的な到達目標＞

物理学Iでは力学を扱う。到達目標は以下のとおりである。
１．物理量の単位や次元の概念の習得し、さまざまな単位の間の換算ができるようになること
２．力学の基本法則について理解し、その内容を説明できること
３．自由落下・単振動・抵抗力を受ける運動などの具体的現象について、基本法則をもとに計算できるようになること
４．運動エネルギーとポテンシャルエネルギーの概念を理解し、エネルギー保存則について説明できること
５．日常の現象を理解するための道具としての数学の取り扱いに習熟すること

＜授業計画及び準備学習＞

第１回の講義に関しては、高校数学の復習をしておくこと。第２回以降については、授業の進捗状況などを踏まえながら、その都度必要な準備学習を指定する。授業内で演習問題などのプリントを配布する予定。
　授業計画は、以下の通り。
第１回：物理における単位と次元・次元解析
第２回：物体の運動の記述
　　　　座標系と位置ベクトル
第３回：物体の運動の記述・物理に必要な数学
　　　　速度・加速度と微分
第４回：物理に必要な数学
　　　　積分・線型一階常微分方程式
第５回：物理に必要な数学
　　　　線型二階常微分方程式
第６回：ニュートンの運動法則
　　　　質点の概念・慣性系の概念・運動の三法則
第７回：運動方程式の解
　　　　力のつり合い・等加速度運動
第８回：運動方程式の解
　　　　抵抗力を受ける運動
第９回：運動方程式の解
　　　　復元力を受ける運動（単振動）
第１０回：仕事とエネルギー
　　　　仕事の定義・仕事とエネルギーの関係
第１１回：仕事とエネルギー
　　　　エネルギー保存則・保存力
第１２回：運動量と角運動量の保存則
　　　　運動量保存則・角運動量保存則・衝突運動
第１３回：万有引力
　　　　万有引力の法則
第１４回：天体の運動
第１５回：学習成果の確認（試験）

＜成績評価方法＞

期末試験（70%）と授業内の小テストあるいはレポート提出課題（30%）をもとに理解度をGradeで評価する。

＜教科書＞

「理工系物理学講義（改訂版）」加藤潔（培風館）

＜参考書＞

特に指定しません。数冊の本を見比べることでより理解が深まりますので、各自学習支援センター、図書館、書店などで探してみてください。

＜オフィスアワー＞

　八王子1S-322室　水曜日３限
　この他の時間にも、電子メール（ft13389@ns.kogakuin.ac.jp）で事前に連絡をいただければ対応可能です。また、電子メールによる質問も受け付けます。

＜学生へのメッセージ＞

・授業中の、講義内容に関する質問は大歓迎です。
・教科書の問題を解いたり、演習の授業を活用したりすることで、自分で考える力を身につけ、より深い理解につなげてください。授業のみで全てを理解することは、不可能だと考えてください。
・講義ノートは適宜Kuportにアップロードします。参考にしてください。