基礎物理学A
授業目的 |
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本講義では化学,生命科学,情報科学など全ての自然科学の基礎となる物理学の学習の第一歩として,古典力学を学ぶことで物理学的なものの考え方や数学的な方法論を身につけることを目的とする.まず物体の運動法則を解説し,それを直線運動,円運動,単振動などの日常的な現象に応用することを通じて,エネルギー,運動量の保存則などの重要性を学ぶ. |
到達目標 |
古典力学の学習・理解を通して,原理・法則を基に数理科学の手法を用いて物理現象を正しく理解できるようにすることを目標とする. |
授業計画 | |
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第1回 | 数学的準備 【授業前】(90分程度)テキスト0章,2章3節の次元やSI単位について,2章4節のマクローリン展開,テイラー展開について読む.(1〜2時間) 【授業後】(120分程度)テキストの演習問題を解いたり,出題した練習問題を解く. |
第2回 | 運動の速度と加速度 物体の位置,速度の記述,運動の変化と加速度 【授業前】(90分程度)テキスト1章を読む. 【授業後】(120分程度)テキストの演習問題を解いたり,出題した練習問題を解く. |
第3回 | 運動の法則,ニュートンの運動方程式(1) 【授業前】(90分程度)テキスト2章1,2節を読む 【授業後】(120分程度)テキストの演習問題を解いたり,出題した練習問題を解く. |
第4回 | 運動の法則:ニュートンの運動方程式(2) 【授業前】(90分程度)テキスト3章を読む 【授業後】(120分程度)テキストの演習問題を解いたり,出題した練習問題を解く. |
第5回 | 運動の法則:ニュートンの運動方程式(3) 【授業前】(90分程度)テキスト3章を読む 【授業後】(120分程度)テキストの演習問題を解いたり,出題した練習問題を解く. |
第6回 | 仕事,位置エネルギー,運動エネルギー 【授業前】(90分程度)テキスト4章を読む 【授業後】(120分程度)テキストの演習問題を解いたり,出題した練習問題を解く. |
第7回 | エネルギー保存則と運動量保存則 【授業前】(90分程度)テキスト4章を読む 【授業後】(120分程度)テキストの演習問題を解いたり,出題した練習問題を解く. |
第8回 | 極座標と回転運動(1) 【授業前】(90分程度)テキスト5章を読む 【授業後】(120分程度)テキストの演習問題を解いたり,出題した練習問題を解く. |
第9回 | 極座標と回転運動(2) 【授業前】(90分程度)テキスト5章を読む 【授業後】(120分程度)テキストの演習問題を解いたり,出題した練習問題を解く. |
第10回 | 角運動量とその保存則 【授業前】(90分程度)テキスト6章を読む 【授業後】(120分程度)テキストの演習問題を解いたり,出題した練習問題を解く. |
第11回 | 角運動量とその保存則(2) 【授業前】(90分程度)テキスト6章を読む 【授業後】(120分程度)テキストの演習問題を解いたり,出題した練習問題を解く. |
第12回 | 2体問題 【授業前】(90分程度)テキスト7章を読む 【授業後】(120分程度)テキストの演習問題を解いたり,出題した練習問題を解く. |
第13回 | 剛体の回転(1) 【授業前】(90分程度)テキスト9章を読む 【授業後】(120分程度)テキストの演習問題を解いたり,出題した練習問題を解く. |
第14回 | 剛体の回転(2) 【授業前】(90分程度)テキスト9章を読む 【授業後】(120分程度)テキストの演習問題を解いたり,出題した練習問題を解く. |