シラバス
※学期中に内容が変更になることがあります。

2020年度


11411006 

△力学
Mechanics
2単位/Unit  秋学期/Fall  京田辺/Kyotanabe  講義/Lecture

  剣持 貴弘

<概要/Course Content Summary>

医工学・機械工学および自然界で起こる諸現象を正確に理解し,それらの物理現象を数学的に記述するためには,力学に関わる基本法則や解法の理解が重要となる。本講義では,質点の力学に関わる基本法則とその解法を修得することを目的とする。特に,1次元運動とその解法や,ベクトルを用いた3次元運動の記述法を取り上げて説明する。これらの理解には物理学基礎で履修した内容が必要となる。講義では実際の物理現象に関わる具体例を挙げながら,演習によって理解を深めるようにしたい。なお,本講義の内容は,物理学Ⅰにおいて多体系や剛体系の力学に発展する。

<到達目標/Goals,Aims>

学生が,ばねの運動や惑星の運動に関する運動方程式の解法を習得できるように,毎講義後半に演習問題を課し,講義内容の理解を深める。特に,2階の同次方程式の解法は重要である。

<授業計画/Schedule>

(実施回/
Week)
(内容/
Contents)
(授業時間外の学習/
Assignments)
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 抵抗をうける物体の運動  (授業時間外の学習/ Assignments) 空気抵抗についての予習(4時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 2階の微分方程式の解法  (授業時間外の学習/ Assignments) 微分方程式の解法についての予習と復習(4時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) バネにつながれた物体の運動:2階線形同次微分方程式の解法  (授業時間外の学習/ Assignments) 調和振動子についての予習と復習(4時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 減衰振動:摩擦を受ける物体の運動  (授業時間外の学習/ Assignments) 減衰振動についての予習と復習(4時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 強制振動:外力を受ける物体の運動  (授業時間外の学習/ Assignments) 強制振動についての予習と復習(4時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 中間評価  (授業時間外の学習/ Assignments) バネにつながれた物体の運動についての予習と復習(4時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 平面極座標  (授業時間外の学習/ Assignments) 平面極座標の予習と復習(4時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 惑星の運動:極座標系の運動方程式  (授業時間外の学習/ Assignments) 極座標とデカルト座標の関係の予習と復習(4時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 楕円の式:ケプラーの法則  (授業時間外の学習/ Assignments) ケプラーの方程式の予習と復習(4時間) 
(実施回/ Week) 10  (内容/ Contents) 振り子の運動:極座標表示  (授業時間外の学習/ Assignments) 振り子の運動の予習と復習(4時間) 
(実施回/ Week) 11  (内容/ Contents) コリオリの力:地球の自転の影響  (授業時間外の学習/ Assignments) コリオリの力の予習と復習(4時間) 
(実施回/ Week) 12  (内容/ Contents) 2質点系の力学:重心運動,相対運動,換算質量  (授業時間外の学習/ Assignments) 2質点系の予習と復習(4時間) 
(実施回/ Week) 13  (内容/ Contents) ロケットの運動  (授業時間外の学習/ Assignments) 作用反作用についての予習と復習(4時間) 
(実施回/ Week) 14  (内容/ Contents) 非慣性系における運動  (授業時間外の学習/ Assignments) 非慣性系についての予習と復習(4時間) 
(実施回/ Week) 15  (内容/ Contents) 授業内評価  (授業時間外の学習/ Assignments) 極座標,惑星の運動,コリオリの力,2質点系,作用反作用についての復習(4時間) 

<成績評価基準/Evaluation Criteria>

中間評価  40%  講義内容の基本的な問題と発展的な問題を課し,理解度の確認と応用力を評価する. 
期末筆記試験  60%  講義内容の理解度を確認するために実施する。特に,物理現象をイメージ・数式に関して正確に把握しているかどうかを評価する。 
特記事項    講義内容の理解度を深めるために,ほぼ毎講義ごとに,講義内容の練習問題を課す。 

ばねの運動,惑星の運動に関する運動方程式(2階微分方程式)の解法の習得が評価のポイントとなる。中間評価と授業内評価については,授業講評でフィードバックする。

 

<成績評価結果/Results of assessment>   成績評価の見方について/Notes for assessment

    

登録者数

成績評価(%)

評点
平均値

備考

A B C D F
79 35.4 12.7 16.5 16.5 19.0 0.0 2.3

<参考文献/Reference Book>

粕谷 俊郎,高岡 正憲,成田 真二,水島 二郎,和田 元 著  『大学生のための物理入門』(学術図書出版社、2008)
 

<備考/Remarks>

担当者e-mailアドレス 
tkenmots@mail.doshisha.ac.jp 

 

お問合せは同志社大学 各学部・研究科事務室まで
 
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