| 科目名[英文名] | |||||
| 力学概論 [Introduction to Mechanics] | |||||
| 区分 | 工学部専門科目 | 選択必修 | 単位数 | 2 | |
| 対象学科等 | 対象年次 | 1～4 | 開講時期 | 1学期 | |
| 授業形態 | 1学期 | 時間割番号 | 021302 | ||
| 責任教員 [ローマ字表記] | |||||
| 下村 武史 [SHIMOMURA Takeshi] | |||||
| 所属 | 工学部 | 研究室 | メールアドレス | ||
| 概要 |
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目的：力学は科学・工学の根幹をなす学問の一つであり、自然科学を学ぶうえで最初に習得するべき科目である。この講義ではニュートンの運動の法則を様々な質点の並進運動および剛体の回転運動へと適用し、その運動を説明することを目的とする。 概要：本講義ではニュートンの力学の法則を理解し、質点の単振動や万有引力による運動に適用する。さらに複数の質点からなる質点系で成り立つ法則を導き、剛体の運動を論じる。 学科基礎専門科目に区分され、選択科目である。 GoogleClassroomのコード：kbb5peb |
| 到達基準 |
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(1) ニュートンの力学の法則を理解し、質点の放物運動，単振動等の問題に適用し、その微分方程式の解として運動を記述できる。 (2) 質点の運動における仕事と運動エネルギー、角運動量と力のモーメントの関係を説明できる。 (3) 質点系における重心運動と相対運動を理解し、質点系における保存則を導出できる。 (4) 剛体の慣性モーメントを理解し，固定軸のある剛体の運動，剛体の平面運動を、微分方程式の解として記述できる。 本科目のディプロマ・ポリシーの観点：履修案内のカリキュラムマップを参照してください。 |
| 授業内容 |
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第１回：ガイダンス，基礎力チェック 第２回：位置，速度，加速度 第３回：運動の三法則，摩擦 第４回：力学に用いる微分方程式 第５回：質点の様々な運動，単振動，単振り子 第６回：強制振動，仕事とエネルギー 第７回：力積と運動量 第８回：質点の並進運動に関するまとめ 第９回：角運動量と力のモーメント 第１０回：質点系の力学 第１１回：重心運動と相対運動 第１２回：剛体の運動方程式，剛体の角運動量とエネルギー 第１３回：慣性モーメント 第１４回：固定軸のある剛体の運動，剛体の平面運動 第１５回：剛体の運動に関するまとめ 期末試験 |
| 履修条件・関連項目 |
| 授業時間30時間に加え、配布した講義資料や参考書を参照し、本学の標準時間数に準ずる予習と復習を行うこと。 |
| テキスト・教科書 |
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「法則がわかる力学＿ 裳華房 遠藤雅守 著 再履修者は一昨年度まで使用したもので良い。ちなみにG科は以下。 物理入門コース1「力学」 岩波書店 戸田盛和 著 |
| 参考書 |
| 物理学の基礎１「力学」 培風館 ハリディー／レスニック／ウォーカー は和書には見られない工夫がふんだんで非常におもしろい教科書である。理解できない場合には、是非参考してもらいたい。 |
| 成績評価の方法 |
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オンライン教育およびハイブリッド教育における成績評価方法は、すべての出席を前提とし、双方向性を利用した学習意欲、小テストおよび課題、オンラインテスト等を総合的に評価し、本学が定める標準的な学修時間に相当する学修効果が認められる場合に単位を付与します。 評価の割合は以下の通りです。 小テストおよび課題：40% 運動方程式の記述とその解法を利用できることを評価のポイントとする 仕事と運動エネルギー、角運動量と力のモーメントの関係を説明できることを評価のポイントとする 重心運動と相対運動により運動を説明でき、保存則を説明できることを評価のポイントとする 剛体の運動を、微分方程式の解として記述できることを評価のポイントとする オンラインテストまたは期末テスト：60% 到達基準(1)〜(4)に関して自分の手を使って立式し、その解を計算できることを評価のポイントとする で評価します。 |
| 教員から一言 |
| 高校の物理での力学は、どちらかというと公式を暗記し使う暗記科目だったのではないかと思います。しかし、この考え方はまったく誤りです。自ら微分方程式を立式し、それを解くことで、物体の運動を記述する醍醐味、後の様々な物理学につながる美しさを感じてください。 |
| キーワード |
| ニュートンの法則，仕事，運動エネルギー，ポテンシャル，角運動量，力のモーメント，剛体，慣性モーメント |
| オフィスアワー |
| 講義日の昼休み。その他教員が在室していれば、質問等随時対応する。 mail での質問も可。 |
| 備考１ |
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成績分布 2019年度 S:8%, A:26%, B:30%, C:18%, D:18% 2020年度 S:8%, A:39%, B:31%, C:13%, D:10% 2021年度 S:8%, A:23%, B:33%, C:20%, D:16% |
| 備考２ |
| 参照ホームページ |
| 開講言語 |
| 日本語 |
| 語学学習科目 |
| 更新日付 |
| 2022/03/11 10:23:59 |