授業情報/Course information

開講学期/Course Start 2022年度/Academic Year   前期/First
開講曜限/Class period 水/Wed 3 , 水/Wed 4
授業区分/Regular or Intensive 週間授業
対象学科/Department 創造工学科
対象学年/Year 1年 , 2年 , 3年 , 4年
授業科目区分/Category 教育課程 創造工学科
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(Cクラス)/Physics A
単位数/Number of Credits 2
担当教員名/Lecturer 飯島 徹 (学部)
時間割コード/Registration Code J2019
連絡先/Contact 飯島 徹
オフィスアワー/Office hours 飯島 徹(月曜日10:30-12:00 Q109)
実務経験/Work experience
更新日/Date of renewal 2022/03/02
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(等速度運動、等加速度運動、単振動)
第6回:基本的な2次元運動(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:力学的エネルギー保存の法則(保存力とポテンシャル)
第12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13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

※各回の学習時間の目安は、事前・事後併せて4時間必要です
※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。
※新型コロナウイルス感染症の流行状況に伴い、学生への十分な周知のもと、授業計画・授業実施方法は変更する可能性があります。
教科書
/Required Text
演習で考え方を学ぶ物理学(力学,電磁気学)(ISBN:9784780610031)
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)(ISBN:9784780600735)
アドバンスな参考書:一般力学(山内恭彦著、岩波書店)(ISBN:9784000050206)
教科書・参考書に関する備考 参考書の「一般力学 山内恭彦著 岩波書店」は図書館にあります。古い本ですが、
力学の名著として知られていて、読むたびに何か発見のある本です。物理が好きな学生、
上記の教科書が物足りないと思う学生はぜひ手にとって見てください。
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。
・成績評価は授業終了後の「定期試験」により行う予定です。ただし,新型コロナウイルス感染症の流行状況に伴い,学生への十分な周知のもと,成績評価方法は変更する可能性があります。この場合には,各回の授業で行う小テスト等の成績も評価の対象とする場合がありますので,あらかじめ了承願います。
履修上の注意
/Notices
欠席回数により最終成績を減点する場合がある。
不合格者は次年度以降に、再履修すること。
教員メッセージ
/Message from Lecturer
高校で物理を履修した学生にとっては,基礎物理Aの学習内容は高校物理の復習と感じるかもしれませんが,数学的な取扱は全く異なります。気が付いたら「全くわからない」ということがないようにしましょう。
高校で物理を履修していない学生には,すべてが新しい内容と思いますが,この中で扱う数学は多くが高校で学んだ内容であり,数学的な内容と物理的な意味をしっかりと関連付けて理解するようにして下さい。
学習・教育目標との対応
/Learning and Educational Policy
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
備考
/Notes
毎回出欠を確認する。欠席する場合は事前に届け出ること。

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)
moodleの教育コースに掲載する各学習項目に対する学習課題を行うなどの主体的な学習を必要とする。
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)
なし
Active learning 2-2
/上記項目に係るALの度合い
該当なし
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)
高等学校で学んだ数学(ベクトル,微分積分)などの知識を総合した学習を必要とする。
Active learning 3-2
/上記項目に係るALの度合い
50%超