2016年度工学院大学 第1部機械システム工学科

物理学I(Physics I)[4503]

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2単位
吉田 勝彦 非常勤講師  
最終更新日 : 2016/10/27

<学位授与の方針>
1. 基礎知識の習得
2. 専門分野知識の習得
3. 汎用的問題解決技能
4. 道徳的態度と社会性
5. 創成能力

<授業のねらい>
理学のみならず工学の非常に重要な基礎となる,物理学について学習する.
物理学Iでは,その土台ともいうべき力学を扱う.
以下の事柄の習得を目標とする.
(1)各物理量の概念を理解.
(2)法則の数学的表現と展開(数式で考える.特に,ベクトル計算,微分積分,微分方程式.).

<受講にあたっての前提条件>
特にないが,高校までの数学(特に,ベクトル,関数,微分積分)を復習しておくこと.

<具体的な到達目標>
(a)与えられた問題の運動方程式を書き下すことができること.また,その方程式を解き,結果の物理的意味を理解できること.
(b)力学的な保存量の理解と,その保存則を使用できること.
(c)剛体の静止条件の理解とその適用ができること.
(d)剛体の運動の理解とその適用ができること.

<授業計画及び準備学習>
1.ガイダンス,物理量,次元,単位
準備学習:教科書1〜4ページを理解し,例題を解いておくこと
2.運動の記述(位置):ベクトルと座標系
準備学習:高校で学習したベクトルの復習と教科書5〜7ページを理解し,例題を解いておくことておくこと
3.運動の記述(速度,加速度):初等関数の微分,ベクトルの微分
準備学習:高校で学習した微分の復習と教科書9〜14ページを理解し,例題を解いておくこと
4.簡単な運動の表現と導出 :等速直線運動,等加速度運動
準備学習:高校で学習した積分の復習と教科書14〜20ページを理解し,例題を解いておくこと
5.運動の法則
準備学習:教科書21〜28ページを理解しておくこと
6.一定の力による質点の運動
準備学習:教科書28〜31ページを理解し,例題を解いておくこと
7.速度に比例する力による質点の運動
準備学習:教科書31〜34ページを理解し,例題を解いておくこと
8.復元力による質点の運動
準備学習:教科書34〜40ページを理解し,例題を解いておくこと
9.保存量と保存則:エネルギーと仕事,仕事の定義と計算
準備学習:教科書50〜54ページを理解し,例題を解いておくこと
10.運動エネルギー,保存力とポテンシャル・エネルギー
準備学習:教科書54〜57ページを理解し,例題を解いておくこと
11.全力学的エネルギー保存則,運動量保存則,角運動量保存則
準備学習:教科書57〜62ページを理解し,例題を解いておくこと
12.質点系の運動,保存則の利用
準備学習:教科書62〜70ページを理解し,例題を解いておくこと
13.万有引力,剛体の運動
準備学習:教科書70〜97ページを理解し,例題を解いておくこと
14.学習成果の確認(授業内試験)

<成績評価方法>
試験の結果,もしくは
試験と講義中に課したレポート課題を合わせた結果を評価し,
Grade D 以上を合格とする.

<教科書>
「理工系物理学講義」加藤潔著(培風館)

<参考書>
指定参考書なし

<オフィスアワー>
火曜12:50〜13:40
総合教育棟332物理実験準備室2


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