物理学演習（Exercises in Physics）[1407]

＜授業のねらい＞

「物理学I」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
　　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

　　小テスト
　　例題解説（次元解析）

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

　　１章演習問題の学生による解答解説
　　２章ベクトル演算について，プリントでの解説（スカラー積とベクトル積）

３、ベクトル演算（２）
　　準備学習：２章演習問題を解く

　　１章の確認テスト
　　２章演習問題のの学生による解答解説

４、ベクトル演算（３）
　　準備学習：２章演習問題を解く

　　２章演習問題のの学生による解答解説
　　２章確認テスト

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

　　基本関数の微分積分
　　加速度が与えられた時の速度，位置の求め方
　　３章演習問題のの学生による解答解説

６、速度、加速度（２）
　　準備学習：３章演習問題（応用）を解く

　　３章演習問題のの学生による解答解説
　　３章確認テスト

７、運動方程式，等加速度運動（１）
　　準備学習：配布されたプリントを解く

　　運動の三法則の理解
　　いろいろな状態の質点について，座標軸の設定・運動方程式を立てる
　　配布プリントの学生による解答解説
　　４章確認テスト（１）

８、運動方程式，等加速度運動（２）
　　準備学習：配布されたプリントを解く　４章例題,確認と演習の準備を理解する

　　運動方程式を解く
　　初期条件の確認，設定．微分方程式による解法
　　配布プリントの学生による解答解説
　　４章演習問題の学生による解答解説　　

９、運動方程式，空気抵抗のある運動（３）
　　準備学習：配布されたプリントを解く　４章演習問題（基礎）を解く

　　配布プリントの学生による解答解説
　　４章演習問題の学生による解答解説
　　４章確認テスト（２）

１０、振動（１）
　　　準備学習：５章例題,確認と演習の準備を理解し、５章演習問題を解く

　　　いろいろな条件下における単振動について，座標軸を設定し運動方程式をたてる．　　　
　　　初期条件の確認，設定．微分方程式による解法
　　　５章演習問題の学生による解答解説

１１、振動（２）
　　　準備学習：５章演習問題を解く

　　　５章演習問題の学生による解答解説
　　　５章確認テスト

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章演習問題を解く

　　　仕事の定義
　　　運動エネルギーとポテンシャルエネルギー
　　　７章演習問題の学生による解答解説

１３、仕事と力学的エネルギー（２）
　　　準備学習：７章例題,確認と演習の準備を理解し、７章演習問題を解く

　　　７章演習問題の学生による解答解説
　　　７章確認テスト

１４、定期試験

１５、学習の振り返り

＜成績評価方法＞

板書による発表，レポート，小テストなどによる平常点50点+定期試験50点の100点満点で評価し，Grade D以上を合格とする。
ただし，授業内で板書による演習問題の発表を行わない者は，定期試験を受ける資格がなく、単位も認定されないので注意すること。

＜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＞

月曜日　木曜日 12:50〜13:40　（八王子校舎１Ｗ−３３２室　物理準備室）

質問などがある場合は
「Physics.Exercise@map.kogakuin.ac.jp」
に自分の学籍番号，氏名，演習担当者の氏名を明記した上で問い合わせるように。

＜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。