物理学演習Ｉ（Exercises in Physics I）[3512]

＜授業のねらい＞

物理学1,2で学んだ力学に関する理論について 具体的な演習問題を自ら解くことによって理解を深めていく

＜受講にあたっての前提条件＞

高校での物理学履修は問わないが，数学の基礎知識は必須である．
関数，ベクトル，微分積分について復習しておくように．

＜具体的な到達目標＞

まず，基本として
・物理学で出てくる基本用語を理解し，言葉（物理的意味）と数式の相互変換ができる。
・言葉・数式・図などを適切に用いて論理的な説明をする（＝解答を作る）ことができる。
・数学（微積分，ベクトル）を物理のための道具として取り扱うことができる。

以上をふまえて
(1)運動の3法則の理解と応用の習得
・単位換算および単位を考慮に入れた物理量の計算ができる。
・運動を議論する場合に、適切な座標系を設定し、運動方程式を立てることができる。
・運動方程式を解くことにより、質点の運動を具体的な例について説明できる。

(2)保存則の理解とその応用の習得
・運動エネルギーとポテンシャルを理解し，具体的な例について計算ができる。
・エネルギーによって運動の様子の概略を説明できる。

＜授業計画及び準備学習＞

1. ガイダンス、単位系・次元（１）
   準備学習：高校で学習した微積分の復習をしておく　１章例題,確認と演習の準備を理解する
   
2. 単位系・次元（２）ベクトル演算（１）
   準備学習：１章演習問題を解き、２章例題,確認と演習の準備を理解する
   
3. ベクトル演算（２）
   準備学習：２章演習問題を解く
   
4. ベクトル演算（３）
   準備学習：２章演習問題を解く
   
5. 速度，加速度（１）
   準備学習：３章例題,確認と演習の準備を理解し、３章演習問題(基礎）を解く
   
6. 速度、加速度（２）
   準備学習：３章演習問題（応用）を解く
   
7. 運動方程式，等加速度運動（１）
   準備学習：４章例題,確認と演習の準備を理解し，４章演習問題（基礎）を解く
   
8. 運動方程式，等加速度運動（２）
   準備学習：４章演習問題（応用）を解く
   
9. 振動（１）
   準備学習：５章例題,確認と演習の準備を理解し、５章演習問題のうち単振動の問題を解く
   
10. 振動（２）
    準備学習：５章例題,確認と演習の準備を理解し、５章演習問題のうち減衰振動，強制振動の問題を解く
    
11. 中心力による運動
    準備学習：６章例題,確認と演習の準備を理解し、６章演習問題を解く
    
12. 仕事と力学的エネルギー（１）
    準備学習：７章例題,確認と演習の準備を理解し、７章演習問題(基礎）を解く
    
13. 仕事と力学的エネルギー（２）
    準備学習：７章演習問題(応用）を解く
    
14. 学習内容の振り返り
    準備学習：前回までの総復習を行うこと

＜成績評価方法＞

演習問題の発表などによる平常点 + 定期試験で評価し，Grade D 以上で単位を認める。
基本的には、定期試験の点数が基準点を満たしていれば合格であるが、最低1度は授業中に発表することを原則とする。

＜教科書＞

「物理学演習テキスト」 (学術図書出版)

＜参考書＞

演習テキストの解説はあくまでも要点のみであるから物理学講義で用いられているテキスト及び授業ノートを参考に問題演習をすること．
　加藤潔著「理工系物理学講義（改訂版）」培風館
　前野昌弘著 「よくわかる初等力学」東京図書

＜オフィスアワー＞

金曜日 12:50~13:40 （八王子キャンンパス総合教育棟 01W-332）

＜学生へのメッセージ＞

演習では「手を動かすこと」が重要である。
全ての問題に自力でトライすること。
友人と相談するのは良いが，何も考えずに，教えてもらったことを写すだけでは何にもならない。
また数値計算は電卓を上手に活用すること。

＜参考ホームページアドレス＞

http://www.map.kogakuin.ac.jp/~physics/