| Course Name | Year | Term | Period | Faculty / Graduate School | All Instructors | Credits |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 33505:Introduction to Mechanics (B8) § 33506:Physical Science １ (Y8) | 2024 | Spring | Fri2 | College of Science and Engineering | HAMACHI KENTARO | 2 |
Campus
Class Venue
Language
Course Outline and Method
物理学で最も基礎となる「力学」を学びます。
「力学」では、身近な物体の運動に注目し、それをどのように表したら良いか、それがどのように起こるかを考えます。
「力学」は理工系の学問の基礎であり，熱・振動・波動・電磁気学などを学ぶにあたっての前提知識となるものです．できるだけ習得してください．
授業の方法：
授業は対面で行います．授業内容に関する質問は，教室で受け付けるほか，manaba+R の掲示板を利用して行います．
授業中に演習をすることは時間はほとんどできないので，同時に開講されている力学入門演習を履修することを強く勧めます．
Student Attainment Objectives
身近な物体の運動を解析して、欲しい情報を得る上で、闇雲な公式／数値の当てはめではなく、戦略的に、論理を繋げて、自らが納得できる答えを得ることができると共に、他の人にも説明できる力を身につけることを目標とします。具体的な項目としては以下となります：
（１）微積分およびベクトルを用いた数式によって，物体の運動を記述できる．
（２）ニュートンの運動の法則を理解し，それによって力学現象の記述を行うことができる．
（３）仕事および運動エネルギーの定義を，およびそれらの間の関係を理解する．
（４）質点系における作用反作用の法則と運動量保存の法則を理解する．
（５）回転運動に関することがら，角運動量，力のモーメント，回転運動の方程式を理解する．
Recommended Preparatory Course
基礎専門科目の数学を並行して履修のこと。
また、力学入門演習も併せて履修することで，講義の内容が一層わかりやすくなります．
Course Schedule
| Lecture/Instructor（When there are multiple instructors) | Theme |
|---|---|
| Keyword, References and Supplementary Information | |
| 1 |
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物理の基本単位，数値の表し方，次元，、記号・文字の書き方について |
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| 2 | 運動１ |
直線運動の表し方，変位・速度・加速度，微積分との関係 |
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| 3〜4 | 運動２ |
ベクトル・ベクトルの微分，2次元と3次元の運動の表し方，等速円運動 |
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| 5 | 運動の法則と力の法則１ |
ニュートンの運動の３法則，力の法則，重力，万有引力 |
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| 6 | 運動の法則と力の法則２，これまでの内容確認演習 |
力の法則，垂直抗力，摩擦力 |
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| 7 | 力と運動 |
運動方程式を微分方程式として解くこと，積分，粘性抵抗を含む重力下中の運動 |
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| 8 | 振動 |
復元力（バネの力），単振動 |
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| 9 | 仕事とエネルギー１ |
仕事の定義・仕事率，運動エネルギー，運動エネルギー＝仕事の原理 |
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| 10 | 仕事とエネルギー２ |
保存力，位置エネルギー（ポテンシャルエネルギー），力学的エネルギーの保存法則 |
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| 11 | 質点系の重心・運動量 |
重心，質点系の運動，重心と質量中心の関係，衝突 |
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| 12 | 質点および質点系の角運動量と回転運動の法則 |
質点および質点系の角運動量，回転運動．力のモーメント，トルク |
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| 13 | 剛体の力学１ |
剛体の運動方程式・つりあい，固定軸周りの回転，慣性モーメント |
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| 14 | 剛体の力学２ |
剛体の平面運動，具体的な問題とその考え方 |
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| 15 | 慣性力，これまでのまとめ |
異なる座標系から見た場合の，運動方程式の記述と，見かけの力． |
Class Format
Recommendations for Private Study
授業内容を確認するための，３０分程度の回答時間を要する小テストをmanaba+Rで不定期に行います．（全部で８回程度）
小テストは，板書または講義のレジュメ・資料を参考に，学習内容を振り返れば解けるようなっています．
また，１回あたり３時間程度の作成を要するレポートを２回出題する予定です．
各週の授業内容で分からないことは、manaba+Rの掲示板や学習支援「物理駆け込み寺」を利用して質問してみてください．
Grade Evaluation Method
| Kind | Percentage | Grading Criteria etc. |
|---|---|---|
| Final Examination (Written) | 60 | 基本概念や語句の理解を前提に、WEB小テストと同じ程度の難易度で記述式も含んだ問題を出題する。
|
| Report Examination (A report to be submitted by the unified deadline) |
0 | |
| Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment (Evaluation of Everyday Performance in Class) |
40 | 講義内容の理解を確認するために授業後のmanaba+Rの小テスト，レポート，授業内小テスト等で総合的に評価する．
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Grade Evaluation Method （Note）
Advice to Students on Study and Research Methods
逆に，もし高校までの数学で不安なところがあれば，それらを復習しておきましょう．
Textbooks
| Title | Author | Publisher | ISBN Code | Comment |
|---|---|---|---|---|
| 物理学基礎 第５版 WEB 動画付 | 原 康夫 | 学術図書出版社 | 978-4-7806-0950-9 |
Textbooks （Frequency of Use, Note）
Reference Books
| Title | Author | Publisher | ISBN Code | Comment |
|---|---|---|---|---|
| 物理てならひ帖 | 大坂、土田，濱地、俵口、前 | 学術図書出版 | 978−4−7806−1172−4 |
Reference Books （Frequency of Use, Note）
Web Pages for Reference
How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)
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URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/