2015年度工学院大学 情報学部情報デザイン学科

物理学I(Physics I)[6307]

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2単位
川端 節彌 非常勤講師  
最終更新日 : 2016/01/21

<授業のねらい>
力学の中の「物体の運動」を主な題材として、以下の到達目標を達成する。
●物理学の基本的な考え方を理解する。
●演習問題を解いて、考え方の理解を深めている。
●簡単な問題を分析し、解くことができる能力を身につける。

<受講にあたっての前提条件>
物理学の理解には微積分が必要となります。講義中に微積分の解説をしますが、
●高等学校で学習した、基礎的な数学を理解していることを前提とします。

<具体的な到達目標>
●力学の基本法則を理解する。
●基本的な問題に応用できる能力を養う。

<授業計画及び準備学習>
1. 力とベクトル-1(講義)
  力の性質及び合力の求め方を理解する。また、力を数学のベクトルで表す理由
  を解説する。
  ○ 力の三要素
  ○ 力の合成と分解
  ○ ベクトル
2. 力とベクトル-2(講義)
  ベクトルの表現を用いて、力のつり合いについて解説する。
  ○ 座標系による力の表現
  ○ 力のつり合い
3. 力とベクトル-3(演習)
  演習問題を解くことによってこれまでの講義内容の理解を深める。
  ○ 物体に働くいろいろな力
  ○ 問題演習
4. 微分-1(講義)
  関数、微分係数、導関数を分かりやすく解説する。
  ○ 関数
  ○ 微分係数と導関数
5. 微分-2(講義)
  導関数と関数の振る舞いの関係を分かりやすく解説する。
  ○ 導関数の基本公式
  ○ 関数の振る舞いと導関数
5. 速度と加速度-1(講義)
  速度、加速度を微分の概念で理解する。
  ○ 直線上の運動の速度と加速度
  ○ 平面上の運動の速度と加速度
6. 速度と加速度-2(演習)
  典型的な運動の一つである円運動における速度と加速度について解説する。
  ○ 円運動
  ○ 問題演習
7. 運動の法則-1(講義)
  力学の基本である「運動の法則」を解説する。
  ○ 運動の法則
  ○ 次元と単位
8. 運動の法則-2(演習)
  力の単位が、この法則を用いて決められていることを理解する。
  ○ 力の単位
  ○ 問題演習
9. 積分(講義)
  積分を微分と関連づけて解説し、物理学に応用できる基礎をつくる。
  ○ 積分
  ○ 積分の基本公式
10. 直線運動-1(講義)
  運動の法則から運動方程式を導き、それを解くことによって高等学校で
  習った落下の公式が得られることを学ぶ。
  ○ 運動方程式の解き方
  ○ 落下運動
11. 直線運動-2(講義)
  斜面を滑り落ちる物体の運動や、振動運動も運動の法則から運動方程式を導き、
  それをとくことによって種々の公式が得られることを解説する。
  ○ 斜面上の運動
  ○ 単振動
12. 直線運動-3(演習)
  演習問題を解くことによって、これまでの講義内容の理解を深める。
  ○ 問題演習
13. 仕事とエネルギー-1(講義)
  物理学における仕事の定義を理解し、その求め方を学ぶ。
  ○ 仕事の定義
  ○ 場所によって変化する力による仕事
14. 仕事とエネルギー-2(講義)
  運動の法則と仕事の定義から、力学的エネルギーの概念を解説する。
  ○ 仕事の単位
  ○ 力学的エネルギー
15. 仕事とエネルギー-3(演習)
  演習問題を解くことによって、これまでの講義内容の理解を深める。
  ○ 問題演習

<成績評価方法>
●原則として定期試験で最終成績を評価し、60点以上の者に単位を認める。
●定期試験は、講義中に行った講義内容、例題、および演習問題から出題する。

<教科書>
指定教科書なし。講義ノート配布

<参考書>
「理工系物理学講義」加藤潔著(培風館)

<オフィスアワー>
講義のある土曜日 14:40〜15:50

<学生へのメッセージ>
初回の予習は必要ありませんが、2回目の授業からは、予習と復習を兼ねて、講義ノートやご自身のノートの前回の内容に目を通すようにしましょう。きっと効果があります。


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