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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 教養教育・教養基盤科目・基礎教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 1年次
物理工学科のみ
選択・必修 必修
物理工学科
授業科目名 基礎物理学I
きそぶつりがくいち
Basic Physics I
単位数 2 単位
分野
開放科目 非開放科目
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

前期

開講時間 木曜日 5, 6時限
開講場所

担当教員 阿部純義(工学部物理工学科)

ABE, Sumiyoshi

学習の目的と方法

授業の概要 物理学の出発点である質点と剛体の力学の初歩を学ぶ。Newtonの力学の法則とそれに基づく自然界にみられる簡単な力学的現象を数学的に記述し、その物理的性質を理解をする。
学習の目的 力学現象を数理的に解析し、その物理的性質を把握理解出来るようになることを目的とする。
学習の到達目標 質量、運動量、速度、加速度、角運動量、仕事、力学的エネルギー、Galileiの相対性原理、多体系、剛体などの基本的な概念を理解する。簡単な系の運動を記述するNewton方程式を立てて、その解を求め、現象を物理的に解釈出来るようになる。
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  • ○モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  • ○幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  • ○課題探求力
  • ○問題解決力
  • ○批判的思考力
コミュニケーション力
  •  情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  • ○感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

「感じる力」= 10%、「考える力」= 70%、「生きる力」= 10%、「コミュニケーション力」= 10%

授業の方法 講義

授業の特徴

教科書 戸田盛和著「物理入門コース1 力学」(岩波書店)<初級レベル> 
参考書 (1)戸田盛和著「力学」(物理入門コース1、岩波書店)
    <初級レベル>
(2)ゴールドスタイン著「古典力学 上・下」(吉岡書店)<上級レベル>
(3)ランダウ=リフシッツ著「力学」(東京図書)<上級レベル、研究者を目指す人向け>

(2)と(3)は解析力学の参考書としても推薦します。
成績評価方法と基準 定期試験:80%、数回のレポート:20%
オフィスアワー 随時. メール(sabe@phen.mie-u.ac.jp)で問い合わせて下さい。
受講要件 同時に、微分積分学と線形代数学を勉強していること。
予め履修が望ましい科目 同時に、微分積分学と線形代数学を勉強していること。
発展科目 解析力学、統計力学、量子力学
授業改善への工夫 内容と水準の高さを保つ。
その他 講義のみに頼るのではなく、各自で教科書や参考書で勉強すること。

授業計画

キーワード 質量、Newtonの運動の法則、運動量、角運動量、仕事、エネルギー、保存則、質点の運動、Keplerの法則、Galileiの相対性原理、多体系、剛体
Key Word(s) mass, Newtonian laws of motion, momentum, angular momentum, work, energy, conservation laws, motion of a particle, Kepler's laws, Galileian principle of relativity, many-body systems, rigid bodies
学習内容 第1回 運動の記述(質点、座標系、ベクトルの内積と外積)
第2回 運動の法則(Newtonの三つの法則、質量の概念)
第3回 円運動、放物体の運動
第4回 単振動
第5回 減衰振動
第6回 強制振動、共鳴
第7回 仕事、保存力
第8回 ポテンシャルエネルギー、力学的エネルギー保存則
第9回 中心力、角運動量保存則、万有引力、惑星の運動(その1)
第10回 惑星の運動(その2)、慣性系、Galileiの相対性原理、非慣性系と慣性力
第11回 非慣性系と慣性力(並進加速度系、回転計、Coriolis力)
第12回 質点系、重心運動と相対運動(その1)
第13回 重心運動と相対運動(その2)、剛体の慣性モーメント
第14回 剛体の運動方程式、固定軸のまわりの剛体の回転(その1)
第15回 固定軸のまわりの剛体の回転(その2)
第16回 定期試験
学習課題(予習・復習) シラバスに基づき、毎回予習を求める。また、数回のレポート課題を与える。
ナンバリングコード(試行) LIPHYS1

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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