授業の目的 【日本語】
Goals of the Course [JPN] | | | 物理学を学ぶ上で最も基本となる力学の講義であり，初年度の理系学部学生（力学Ⅰを履修する学生を除く）を対象として開講される授業です。力，仕事，運動量，角運動量，エネルギー，保存則などの諸概念を講義し，自然界におけるさまざまな現象が運動方程式という基本法則によって理解されることを説明します。また，力学を理論的に記述するために用いられる座標系，ベクトル，ベクトル演算，微分・積分，微分方程式など数学的方法についても修得します。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course [ENG] | | | This is a lecture on mechanics, which is the most fundamental subject in learning in physics, and is offered to undergraduate students in their first year (excluding students who take Mechanics I). The lecture covers various concepts such as force, work, momentum, angular momentum, energy, and conservation laws, and explains that various phenomena in nature can be understood by the basic laws that take the form of equations of motion. Students will also learn mathematical methods used to theoretically describe dynamics, such as coordinate systems, vectors, vector operations, differential and integral calculus, and differential equations. |
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授業の達成目標 【日本語】
Objectives of the Course [JPN] | | | 一質点の古典力学の基礎を習得します。物体の運動をニュートンの法則を用いて理解するとともに、エネルギー、運動量、角運動量の基本概念とその保存則を理解することが目標です。 |
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授業の達成目標 【英語】
Objectives of the Course [ENG] | | | The course provides a basis of classical mechanics. After passing the course, the students will be able to account for fundamental concepts associated with the motion of a point mass on the basis of Newton's laws. |
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授業の内容や構成
Course Content or Plan | | 以下の内容を扱うが、順番は多少前後する場合があります。
1. 準備(基本的な概念や数学的な取り扱いの基礎)
位置・速度・加速度、座標(デカルト座標、極座標)、ベクトル(位置ベクトル、速度ベクトル 、加速度ベクトル)、ベクトルの演算(スカラー積、ベクトル積)、ベクトルの微分、次元・単位
2. 運動方程式
運動の3法則(慣性の法則、運動方程式、作用反作用の法則)
簡単な例への適用(直線運動、重力下での放物運動、単振動、減衰振動、強制振動)
3. 運動量、力積、エネルギー、仕事、角運動量
運動エネルギー、保存則(運動量保存則、エネルギー保存則、角運動量保存則)
4. 保存力とポテンシャル
位置エネルギー(ポテンシャル・エネルギー)、万有引力ポテンシャル、力のポテンシャルと「場」
5. 運動する座標系と見かけの力
慣性系、ガリレイの相対性原理、慣性力、回転座標系、遠心力・コリオリの力(台風の渦はなぜ左巻きか?)、フーコーの振り子、ナイルの放物線 |
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履修条件・関連する科目
Course Prerequisites and Related Courses | | | 高校における物理学の履修が望ましいが前提とはしません。しかし履修していない場合は、予習復習の一層の努力を期待します。 |
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成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria | | 期末試験、レポート等により総合的に評価します。
履修取り下げを行う場合には履修取り下げ届を5月末までに提出してください。履修取り下げの場合は「W(欠席)」とし、出席して規定の点数に達しなければ「F(不可)」とします。 |
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教科書
Textbook | | |
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参考書
Reference Book | | | 原島鮮「質点・剛体の力学」「力学」裳華房／植松恒夫「力学」学術図書出版社／藤原邦男「物理学序論としての力学 (基礎物理学1)」東京大学出版会／阿部龍蔵「力学 (新物理学ライブラリ(2)) 」サイエンス社／ファインマン「ファインマン物理学〈1〉力学」 岩波書店／鈴村順三・大島隆義・大澤幸治「理工学の基礎 力学」培風館 |
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課外学修等
Study Load (Self-directed Learning Outside Course Hours) | | | 該当箇所を教科書、参考書などを用いて予習してください。教科書、参考書などの演習問題を解けるよう、復習に十分な時間をかけてください。 |
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注意事項
Notice for Students | | | それぞれの講義では重要な概念について丁寧な解説を行います。それを身につけるためには講義内容に対する十分な復習が必要です。特に簡単な練習問題を解くことが有効なので、教員が推薦する演習書や問題集を自習してください。なお、理学部全体を4クラスに分けて同時開講するので間違わないようにしてください。 |
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本授業に関するWebページ
Reference website for this Course | | |
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担当教員からのメッセージ
Message from the Instructor | | |
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実務経験のある教員等による授業科目（大学等における修学の支援に関する法律施行規則に基づくもの）
Courses taught by Instructors with practical experience | | |
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授業開講形態等
Lecture format, etc. | | A-1）対面授業科目（対面のみ）
対面授業の場合の講義室は、時間割B表（名大ポータル>教養教育院ページ掲載）を確認すること。 |
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