授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
32630:[2025 春セメスター]力学1(C2) 2025 春セメスター 火3 理工学部 清水 寧 2

キャンパス

BKC

授業施設

フォレストハウス204号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

古典力学は物理学の基礎となる分野であり、将来先端的な分野を学習するためにも必須である。この授業では初歩的な古典力学を学習し、必要に応じて微分方程式、偏微分、線積分、ベクトル解析の初歩といった物理に必要な数学の諸概念についても解説する。後期の「力学2(C2)」と1セットの授業となっており、前期の「力学1(C2)」では「運動の法則」、「運動方程式」、「万有引力」、「力学的エネルギー保存則」となどのテーマを扱う予定。各テーマ毎に適宜「講義」と「演習」の時間を設け、理解を深めるとともに応用力を養うことを目指す。(大体「講義」と「演習」を2:1の割合で行う予定。)

受講生の到達目標

1.運動の法則、特にニュートンの運動方程式(微分方程式)を解くことで運動が解析できることを理解する。
2.力学的エネルギー保存則を理解する。
3.問題演習を通じて物理的センス、論理的にものごとを考える力を養う。

事前に履修しておくことが望まれる科目

高校物理と大学で学ぶ物理学の大きな違いは、微積分を道具として用いることです。従って高校で習う基礎的な微積分の知識は必須となりますので、よく復習しておいてください。また物理数学入門でも扱われる微分方程式についてよく理解することが重要です。

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
-

+R授業対象科目。第2回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

1

講義ガイダンス

単位と次元

2〜3

運動の記述、速度、加速度、運動方程式とその意味

運動の3法則、慣性系、力、質量、慣性力

4〜6

質点の簡単な運動(1)

運動方程式、放物運動、単振動、等速円運動など

7〜9

粒子(質点)の簡単な運動(2)

空気抵抗のある場合の落体、減衰振動、強制振動など

10〜11

力学的エネルギー保存則

仕事、運動エネルギー、ポテンシャルエネルギー、力学的エネルギー保存則、保存力

12〜13

万有引力と惑星の運動

ケプラーの法則、円錐曲線

14

確認テスト+まとめ

授業実施形態

全授業回で基本的に対面授業を実施。ただし、場合によっては、担当教員毎に適宜事前に受講生に周知の上、数回をオンライン授業にする可能性があります。

授業外学習の指示

授業外学習で生じた疑問点は、講義内容や課題内容についての疑問点同様、随時担当教員を個人研究室に訪ね、できるだけ早期に解決してください。事前のアポは不要です。また開講期間中に開催される『物理駆け込み寺』の積極的な利用も推奨します。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 0

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
100

成績は確認テストと講義で出題したレポート(約5回)の評価を総合して決定する。

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

高校の講義と大学の講義の最も異なる点は、論理の展開の行間を皆さん自身によって埋めてもらう場面が多い点です。例えば講義の途中の簡単な計算など講義中に細やかに計算せず、各自に家で確認してもらうこともあります。つまり講義だけ聞いていて力学がわかるようになるというわけではありません。自分で復習し論理や式を再構成することがとても重要になります。なお講義中に疑問に思ったことは積極的に質問してください。
講義中に理解できなかった部分を補うための自習は必須ですが、すべての疑問点を独力で解決することは大変ですので、ほぼ毎日メディアセンター横の「ぴあら」で開催される質問コーナー「物理駆け込み寺」などを利用し、理解の積み残しがないように努めてください。特にレポート作成の際には利用をお勧めします。

教科書

教科書(使用頻度、その他補足)

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
力学 吉田春夫 岩波書店 4-00-007956-5 薄くて簡潔な教科書
物理学序論としての力学 藤原邦男 東京大学出版会 4-13-062071-1 あまり標準的ではないが個性ある教科書
詳解 力学演習 後藤憲一他 編 共立出版 3042-212-32-1371 辞書のように様々な種類が掲載されている問題集
考える力学 兵頭俊夫 学術図書 4-87361-099-3 少し難しめだが標準的教科書
物理入門コース 力学 戸田盛和 岩波書店 4-00-007641-8 標準的な教科書

参考書(使用頻度、その他補足)

教科書の本は指定しませんが、自分に合った入門書を探して必ず1冊購入してください。その材料としてここに例を挙げておきますが、講義冒頭で書籍の説明しますので、それまで購入しなくても大丈夫です。理解度を確認するために演習書をうまく利用しましょう。問題を解くことを通じて日頃から計算することはスポーツにおける筋トレに似ています。筋トレによって得られた基礎体力はスポーツの上達(力学の理解度の向上)に有効です。講義でだされた問題だけでなく、多くの問題を解いて日頃から筋トレに励みましょう。

参考になるwwwページ

必要に応じて授業中に紹介する。

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

manaba+R,学生との直接対話,その他(教員より別途指示)

備考

予習は必ずしも必要ありませんが、復習は必ずするように努めてください。自習をしてもなお講義内容やレポート課題で疑問点が残った場合は、教員に質問したり、ウエストウイング1Fで開催される「物理駆け込み寺」にて講師に質問したりすることによって、早めに解消してください。
【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/