2017年度 シラバス情報詳細

●時間割コード
20170015209

●科目区分
理系基礎科目(理系)

●科目名
物理学基礎Ⅰ
●主担当教員名
寺﨑 一郎

●単位数
2単位

●開講時期
Ⅰ期
金・2
●対象学部
理学部高校時物理未履修者



●本授業の目的およびねらい

自然現象の元になっている力学法則を中心に理解する。多様に見える現象が、一つの法則で説明できることが分かる。広い視野を持って、物理法則と、化学や生命科学との関連も理解する。また、互いに議論して理解を深める機会も持ちたい。

●履修条件あるいは関連する科目等

高校で物理を履修していなくともよい。予備知識を前提にしないが、論理的に考えながら物理法則の理解を深める。積極的に自然科学に取り組むことが望まれる。

●授業内容

運動方程式を用いて古典的な力学現象の基礎を理解する。
特に、保存力、運動量、角運動量などの概念を理解する。
また、エネルギー保存則や、運動量の保存則、角運動量の保存則から、どのような現象が起きるか理解する。
括弧内は関連する身近な実例である。
(1)質点、速度と加速度(等速でも加速度が生じるか?)
(2)力と慣性、質量(無重力では質量は消えるのか?)
(3)放物運動(ホームランの打ち上げ角度は?最大高さは?)
(4)単振動、単振り子、共振(自動車の乗り心地と地震計の原理の関係は?)
(5)仕事とエネルギー(何をすれば仕事をしたことになるのか?)
(6)エネルギー保存則(ダムの高さ・水量と水力発電の出力の関係は?)
(7)万有引力と天体の運動(公転半径と一年の長さの関係は?)
(8)運動量保存則、力積(激突したときの衝撃力の大きさは?)
(9)作用・反作用(ロケットはなぜ真空中でも進むのか?)
(10)慣性系と慣性力(目隠しして自分が動いていることが分かるのか?)
(11)二体問題、相対運動と重心(星がペアで回転するとき中心の位置は?)
(12)重心運動と相対運動(携帯電話をブルブル振動させる原理とは?)
(13)角運動量、慣性モーメント、回転エネルギー(回転が止まりにくい条件は?)
(14)ベルヌーイの定理(野球の変化球と翼の揚力の源は?)
また、講義内容の理解を深めるため、授業中に簡単な実験も行う。

●成績評価の方法

毎回提出する簡単な演習問題のレポートと、期末試験を同等に評価する。レポートはTA(院生)に添削してもらうが、回答の他に質問を書き込むことを歓迎する。

●教科書

「力学」小出昭一郎 著、嘗華房。

●参考書

なし、必要に応じて資料を配布する。

●注意事項

質問する時間を設けるので、疑問点は早めに解消すること。試験には自分でまとめたメモ(肉筆でA4で2枚以内)を持ち込んでも良い。講義内容の理解を深めるため、授業中に簡単な実験も行うので、お楽しみに。追加履修届や履修取り下げに応じる。

●本授業に関する参照Webページ



●担当者からの言葉(Webページのみ表示)

ゲノムによりタンパク質が作られる過程で、物理法則が使われている!
つまり、生物は物理法則を日常的に利用しているのである。このように、生命活動や化学反応は物理と深い関係がある。理解を深めるため、最近の科学ニュースや、事故原因などを物理的に解説する。
また、授業中に各自の机の上で簡単な実験をいくつか体験してもらう予定である。
力学に限らず、科学に関する質問にも応じるので、積極的に取り組んで理解を深めてほしい。


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