授業情報/Course information

開講学期/Course Start 2019年度/Academic Year  前期/First
開講曜限/Class period 水/Wed 1,水/Wed 2
授業区分/Regular or Intensive 週間授業
対象学科/Department システム理化学科
対象学年/Year 1年,2年,3年,4年
授業科目区分/Category 教育課程 システム理化学科
必修・選択/Mandatory or Elective 必修
授業方法/Lecture or Seminar 講義科目
授業科目名/Course Title 物理学A(Fクラス)
単位数/Number of Credits 2.0
担当教員名/Lecturer 柴山義行
時間割コード/Registration Code J2062
連絡先/Contact 柴山義行(K210,yshibaya@mmm.muroran-it.ac.jp)
オフィスアワー/Office hours 柴山義行(前期:毎週火曜日:13:00~14:00 (この時間帯以外でも,ご連絡くだされば時間調整いたします)
後期:毎週月曜日:10:30~12:30 (この時間帯以外でも,ご連絡くだされば時間調整いたします))
実務経験/Work experience
更新日/Date of renewal 2019/03/07
授業のねらい
/Learning Objectives
物理学は理工学分野の基礎となる学問である。その物理学の取り扱い方を最もよく表しているのが、物体の運動を扱う「力学」といえる。物理学Aでは、物体を「質点」とみなし、その運動を微積分を用いて解析する。
到達度目標
/Outcomes Measured By:
1. 運動の記述に必要なベクトルや微分積分の基本的な公式を理解し、種々の物理量を表すことができる。
2. 物体(質点)の位置、速度、加速度を微積分を用いて互いに導くことができる。
(1と2を合わせて30%)
3. 物体に働いている力を図示できる。
4. 質点に働く力および運動の基本法則を理解し、代表的な問題を解くことができる。
(3と4を合わせて40%)
5. 仕事とエネルギーの概念を把握し、代表的な問題を解くことができる。
6. 作用反作用の法則を理解し、代表的な問題を解くことができる。
(5と6を合わせて30%)
7. 解いた結果から何が言えるかを考える習慣を身につける。
授業計画
/Course Schedule
総授業時間数(実時間) 22.5時間
第1回:ガイダンス(授業計画、成績評価方法)、物理量と単位(国際単位系)
第2回:物理量と数学的量の関係(ベクトル、スカラー)、物理を理解するために必要な数学の確認
第3回:質点の位置と変位(平面座標と空間座標、座標と位置ベクトル)
第4回:速さ、速度、加速度(平均変化率と微分、2次導関数、ベクトルの微分)
第5回:基本的な1次元運動1(等速度運動、等加速度運動、単振動)
第6回:基本的な1次元運動2(等速円運動、単振動との関係)
第7回:力と慣性(質量、ニュートンの運動の3法則、重力とニュートンの万有引力の法則)
第8回:運動方程式の解法例1(放物運動、単振動)
第9回:運動方程式の解法例2(単振り子と単振動、斜面を滑る質点の運動)
第10回:仕事と運動エネルギー(運動方程式の位置についての積分、仕事-力と変位の内積-)
第11回:運動量と力積、運動量保存の法則(運動方程式の時間に関する積分、運動エネルギー)
第12回:力学的エネルギー保存の法則(保存力とポテンシャル)
第13回:2体問題、重心とその運動(重心運動と相対運動、換算質量)
第14回:角運動量と角運動量保存の法則(回転運動での保存量の導入)
第15回:まとめ(「学生による授業評価」を含む)
定期試験
※授業で学んだ事柄について,その日のうちに自己学習により復習すること。
教科書
/Required Text
物理学 3訂版 (小出昭一郎,裳華房)(ISBN:9784785320744)
参考書等
/Required Materials
基礎的な参考書:数学と一緒に学ぶ力学(原康夫著、学術図書出版社)
アドバンスな参考書:一般力学(山内恭彦著、岩波書店)
成績評価方法
/Grading Guidelines
・定期試験で評価し、100点満点で60点以上を合格とする。
・目標1~6の達成度評価は、定期試験で出題される問題によって行う。
・目標7は努力目標とし、成績評価には含めない。
・不合格者には再試験を1回のみ実施し、60点以上(100点満点)の成績をもって合格とする。
履修上の注意
/Notices
不合格者は次年度以降に、再履修すること。
学習・教育目標との対応
/Learning and Educational Policy
2019年度版学生便覧「学習目標と授業科目との関係表」参照
関連科目
/Related course
物理学B、物理学C、工業物理基礎実験、基礎物理実験
No. 回(日時)
/Time (date and time)
主題と位置付け(担当)
/Subjects and instructor's position
学習方法と内容
/Methods and contents
備考
/Notes
該当するデータはありません
Active learning 1-1
/主体的学修(反転授業,小テスト,振り返り 等)
本授業では、E-learnigシステムMoodleにより学習教材を提供する。この学習教材の積極的利用や、レポート、小テストあるいは振り返りを授業で実施することにより、主体的な学習態度を身に着ける。
Active learning 1-2
/上記項目に係るALの度合い
50%超
Active learning 2-1
/対話的学修(グループ学習,協働,調査体験 等)
力の概念の理解のために、グループ学習を実施する。
Active learning 2-2
/上記項目に係るALの度合い
15%未満
Active learning 3-1
/深い学修(複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等)
本授業で扱う数学は高校数学(数学I、II、III、A、B、C)を基礎としており、物理現象(物体の運動)を数学を用いて理解する総合的な学習を行う。
Active learning 3-2
/上記項目に係るALの度合い
50%超