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物理学概論Ⅰ

前期 火曜日 1講時 川北キャンパスB104. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員(所属)/Instructor (Position): 佐久間 由香 所属:理学研究科. 対象学部/Object: 保(放検)歯(既履修). 開講期/Term: 1セメスター. 科目群/Categories: 全学教育科目基盤科目-物理学. 履修年度: 2024. 科目ナンバリング/Course Numbering: ZFN-PHY102J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.

主要授業科目/Essential Subjects

各学部の履修内規または学生便覧を参照。

授業題目/Class Subject

力学 (物理履修クラス)
Mechanics (for students who took a physics class in high school )

授業の目的と概要/Object and Summary of Class

運動方程式から物体の運動を導くなど,物理的なものの考え方に親しむ.
This lecture are intended to learn the basic concepts of motion of objects from physics points of view.

学修の到達目標/Goal of Study

・物体にはたらく力を正しく図示できるようになる.
・運動方程式から物体の運動が定まることを理解する.
・復元力のもとで質点が振動することを理解し,力から振動の周期を求められるようになる.
・運動方程式から簡単な剛体の運動を導くことができるようになる.

The goals of the lecture are
- becoming able to draw the forces acting on an object correctly,
- to learn the basic concepts of the mechanics of bodies,
- to acquire knowledge to solve representative examples of equation of motion, (e.g. falling body, simple harmonic oscillation, motion of rigid body) .

授業内容・方法と進度予定/Contents and Progress Schedule of the Class

授業内容:
第1回:はじめに. この講義で用いる数学について.
第2回:質点の運動の記述
第3回:質点の運動方程式
第4回:落体の運動
第5回:単振動
第6回:エネルギーと仕事
第7回:ポテンシャルエネルギー
第8回:束縛運動・連成振動
第9回:前半のまとめ
第10回:質点系の運動
第11回:剛体の重心
第12回:回転の運動方程式
第13回:剛体振子
第14回:斜面を転がる円柱
第15回:まとめ
・理解の確認のため授業中に小テストを行う予定.
・授業方法:対面授業 (オンライン授業は行いません)
・授業に関するお知らせ, および小テストはgoogle classroomを通して行います. 必ずgoogle classroomへの登録をお願いします.

Contents:
Day 1: Introduction
Day 2: Motion of a point particle
Day 3: Equation of motion
Day 4: Falling body
Day 5: Simple harmonic oscillation
Day 6: Energy and Work
Day 7: Potential energy
Day 8: Constrained motion, Coupled vibration
Day 9: Mid-term summary
Day10: Motion of a masses point system
Day11: Center of gravity of rigid Body
Day12: Equation of a rotation motion
Day13: Rigid pendulum
Day14: Cylinder rolling on a slope
Day 15: Summary
・A mini test will be given in class to check understanding.
・Classes will be held in the lecture room. Online classes will not be offered.
・Announcements and mini tests will be posted via google classroom. Please make sure to register for google classroom.

成績評価方法/Evaluation Method

中間および期末試験の成績(80%)+小テスト, 授業参加度(20%)
Mid-term and Term-end examinations (80%)+ Mini test, Class Participation(20%)

教科書および参考書/Textbook and References

  • 力学入門, 石川洋, 東北大学出版会 (2019) ISBN/ISSN: ISBN9784861633263 資料種別:教科書

授業時間外学修/Preparation and Review

・授業前に教科書の該当箇所に目を通す
・小テストの問題を自分で解けるよう復習する

・ Preparation : to read a textbook for each lecture.
・Review mini tests so that you can solve them yourself

授業へのパソコン持ち込み【必要/不要】/Students must bring their own computers to class[Yes / No]

不要
NO

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