シラバス参照

講義概要/Course Information
2020/04/28 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)		 基礎物理学演習第一
英文授業科目名
/Course title (English)		 Elementary Exercises in Physics Ⅰ
科目番号
/Code		 FGN102a FGN102b FGN102c FGN102d FGN102e FGN102f FGN102g FGN102h FGN102i FGN102j FGN102k FGN102m FGN102n FGN102p
開講年度
/Academic year		 2020年度 開講年次
/Year offered		 1/2/3/4
開講学期
/Semester(s) offered		 前学期 開講コース・課程
/Faculty offering the course		 情報理工学域
授業の方法
/Teaching method		 演習 単位数
/Credits		 1
科目区分
/Category		 専門科目
開講学科・専攻
/Cluster/Department		 情報理工学域
担当教員名
/Lecturer(s)		 Hans-Georg Matuttis
居室
/Office		 E4-721
公開E-Mail
/e-mail		 hg@mce.uec.ac.jp
授業関連Webページ
/Course website		 http://webclass.cdel.uec.ac.jp/
更新日
/Last updated		 2020/03/23 13:04:58 更新状況
/Update status		 公開中
/now open to public
講義情報/Course Description
主題および
達成目標
/Topic and goals		 物理学の演習問題の解答を作成することを通して，以下の事柄の日本語による習得を目的としています．
   - 専門用語，
   - 解答に関する戦略，
   - 論理，
   - 技能（特に数学），
　なお、前期は力学と波動について、後期は熱学と電磁気学について演習を行います．
前もって履修
しておくべき科目
/Prerequisites		 なし。
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目
/Recommended prerequisites and preparation		 なし。
教科書等
/Course textbooks and materials		 教科書：学部の授業「物理概論」の教科書，演習書．
参考書
[1] Raymond A. Serway 「科学者と技術者のための物理学 Ia, Ib」（学術図書出版社）
[2] 宇佐美、貴島、西村、鳥塚「新版｜理工系のための力学の基礎」（講談社サイエンティフック）
[3] 副島、杉山「力学」講談社基礎物理学シリーズ１（講談社）
[4] 長谷川「振動・波動」講談社基礎物理学シリーズ 2（講談社）
[5] 二宮、並木、杉山「物理のための数学入門」講談社基礎物理学シリーズ１０（講談社）
授業内容と
その進め方
/Course outline and weekly schedule		 1 力学
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  1.  はじめに
      - この授業の目的と進め方の説明、
  - 物理学に関するアンケート(テストではない)
      
  2.  次元、数学の復習
      - 物理量の性質を調べるために用いられる次元の算出法．
  - 代数の復習．
  - 微分積分の復習．
      
  3.  ベクトル
      - ベクトル代数（和、差、内積）演算．
      
  4.  軌道と速度
      - 座標の定義と良く使う座標系．
  - ベクトルの微分としての速度．
      
  5.  運動学
      - 物体の運動の数学による表現．
      
  6.  運動方程式
      - 第二法則に基づいた運動の解析．
      
  7.  常微分方程式 I 変数分離、定数係数線形同次微分方程式
      - 積分による解法（変数分離）、特性方程式による解法（定数係数線形同次）．
  - 同次でない定数係数線形方程式から同次方程式への変形．
  8.  常微分方程式 II 定数係数線形非同次方程式
      - 係数比較法により特殊解を得る方法
  
  9.  単振動
      - 釣り合いと安定性から振動を求める方法、単振り子
  - 定数係数線形同次微分方程式として，単振動の運動方程式を解く
      
10.  減衰振動、強制振動
       - 定数係数線形非同次微分方程式として運動方程式を解く
      
11.  力学的エネルギー保存則
       - 運動の第二法則と仕事、力学的エネルギーの関係．
      

2 波動
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12. 波動とは何か
       - 力学的波動が生じるための要件、波の種類
   - 正弦波(調和波)
   - 単振動の集合として見た正弦波
   - 正弦波が運ぶエネルギー
       
13.  基準振動と定常波
       - 正弦定常波
   - 定常波のエネルギー
   - 重ね合せの原理
       
14.  波の反射と透過
       - 波動方程式の解としての波動
   - 固定端や自由端における反射・透過
   - 2つの材料境界における反射・透過
       
15.  到達度確認テスト、解説．

[進め方] 下記のように授業を進める；
1) その回のテーマに関する解説，
2) 教員による例題の解答を板書，
3) 受講者による問題解答(板書)，
4) 教員による解答の講評
実務経験を活かした
授業内容
(実務経験内容も含む)
/Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習
（予習・復習等）
/Preparation and review outside class		 学部授業物理学概論の復習を行なうこと.
成績評価方法
および評価基準
（最低達成基準を含む）
/Evaluation and grading		 成績評価法

授業中に解いた問題60%+期末試験40%。

最低達成基準
すじみちをたてて、力学に関する質問がおこなえるようになること。
オフィスアワー：
授業相談
/Office hours		 金曜日1,2限.他の時間でも，都合がつけば相談に応じます．
学生へのメッセージ
/Message for students		 この演習をとおして、(1)物理と数学がとてもいい友達であること、(2)筋道をたててはなすことの大切さを知ってもらいたい。
その他
/Others		 なし。
キーワード
/Keyword(s)		 質点の力学、波動