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
32423:[2025 秋セメスター]物理科学2(Y) 2025 秋セメスター 金4 理工学部 濱地 賢太郎 2

キャンパス

BKC

授業施設

フォレストハウス101号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

授業の概要:
「熱・振動・波動の物理学」
熱・振動・波動の基本現象の理解と法則の導出をする.法則は式によってまとめられるがまずは現象を的確に把握する.その上で微分,積分などの数学の知識を利用し状態の記述を行い応用できるようにする.

授業の方法:
対面で行う.講義を中心とするが,問題演習やその解説も含める.
教科書の一つに指定している問題集「物理てならひ帖」から,講義中の演習やレポート問題を出題する.

※受講条件があります。時間割表を確認のうえ、受講登録を行ってください。

受講生の到達目標

数式のみに惑わされず現象の成り立ちを把握する.その上で基本的な現象について数学的にまとめられた表現を理解する. 具体的な項目としては以下の通り:

(1)物体の温度や熱と深いかかわりを持つ自然現象の例を理解する.
(2)熱伝導と熱放射に関する法則を理解する.
(3)内部エネルギー,仕事,熱の定義を理解する.
(4)熱力学第2法則を使って,熱的現象の不可逆性が判定できる.
(5)エントロピーの定義を理解し,その計算と応用ができる.
(6)線形斉次・非斉次微分方程式の一般解を求めることができる.
(7)復元力と粘性抵抗力が作用する質点の運動方程式の解を求め,その運動を分析できる.
(8)強制力の作用する振動系の分析ができる・

事前に履修しておくことが望まれる科目

力学入門を履修しておくこと

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14回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

1-2

熱と温度

内部エネルギー、マクスウェル分布
熱伝導、熱放射、理想気体の状態方程式

3-5

熱力学の第一法則

状態量、熱と仕事の等価性、エネルギー
準静的過程、様々な状態変化 に伴うエネルギー変化の計算
理想気体の状態変化、熱容量

6-9

 熱力学の第二法則

第二法則の意味、熱機関の効率、カルノーサイクル
カルノーの原理、熱力学温度、エントロピー

10

力学の復習・単振動(調和振動)

運動の法則
運動方程式を微分方程式と見ることについて
初期条件と特解
復元力のみが働く物体の運動方程式

11-12

単振動と減衰振動

減衰力(抵抗力)が作用する物体が満たす運動方程式
定数係数線形常微分方程式(斉次形)の解法
初期値問題と過渡解析

13-14

強制振動

時刻に依存する外力が作用する振動物体が満たす運動方程式
定数係数線形常微分方程式(非斉次形)の解法
減衰系における定常状態の分析

 

 

授業実施形態

1~14回を対面授業にて実施

授業外学習の指示

講義内容の理解を確認するため講義後に行うmanaba+Rでの小テストと,レポートを2回程度出題する.
なおレポート問題はmanaba+Rに順次掲示する.

各週の授業内容で分からないことは、その週内に解決しましょう。
質問を大いに歓迎します。manaba+Rの掲示板を活用してください。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記)

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

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.
なおレポート問題はmanaba+Rに順次掲示する.

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

講義時間外の学修サポートプログラム「物理駆け込み寺」が開催されています.
物理駆け込み寺では,物理やその他の理工系科目について,授業の内容の復習をしたい、用語・公式の意味がよく分からない、レポートについてのアドバイスが欲しい、友達同士で学習できる場が欲しい・・・と思っている学生に対して,講師や先輩が様々なアドバイスをしています.
有効に利用すると,講義内容のより深い理解につながりますので,ぜひ利用してください.
開催場所や時間については,後日配られるチラシやWEBで確認してください.

教科書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
物理学基礎 第5版 原 康夫 学術図書出版社 4780605259

教科書(使用頻度、その他補足)

授業は教科書に沿って行います.毎回の授業の前に教科書で予習し,授業後は教科書に掲載されている演習問題などをやって,授業内容の理解を深めてください.また重要な定義・定理・公式・物理定数などは教科書にまとめられているので,これらの結果を授業で引用することもしばしばあります.

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
物理てならひ帖 大坂・土田・濱地・俵口・前 学術図書出版社 978-4-7806-0832-8

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

授業の内容や,レポートなどでいきづまったときには,学習サポート物理駆け込み寺を利用してみましょう.
http://www.ritsumei.ac.jp/~kht23151/kakekomi/index.htm

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

インタラクティブシート,manaba+R,学生との直接対話,その他(教員より別途指示)

備考


【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/