2020年度 力学II (SE) のページ
遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
対象学部・学科・学年
授業の進め方, 諸注意
- コメント
- 新型コロナウィルス感染拡大防止のため, 2020年度の後期授業は原則遠隔により開講することが決まっています. 本授業もWebexを用いた遠隔授業を実施します.
- 新型コロナウィルスの感染拡大を防止する, 自身の健康を維持するだけでなく, 勉学にもお互い頑張りましょう.
- 教科書
- シラバスでは「力学の考え方」（砂川重信 他 著, 岩波出版）が教科書として指定されていますが, 本授業では, 自作の講義ノートを配布します(昨年度使用したものは, ここにあります. 今年度分は現在改訂中です). それに沿って授業を進めていきます.
- 講義では「力学の考え方」の第4-6章あたりまでを扱います. 少々難しめの本ですが, 大学生になったのですから, 少々難しめの本を読むことも挑戦してみましょう.
- 講義の進度に応じて「力学の考え方」の該当箇所を読むように指示しますが, どちらかというと後期の授業全体を受け終わった後に改めて頭の整理のためにこの本を読む, という位置づけを想定しています.
- 上記の「力学の考え方」は, 「物理の考え方」というシリーズの一冊で, 他に「電磁気学の考え方」という書籍があり, これは2年次後期に開講される「物理学III」の教科書に指定されています.
- 配布する講義ノートは印刷しておくことを勧めます. 講義ノートはPDFという形式で配布しますので, 自宅にプリンタがない場合には, 例えば, コンビニエンスストアのプリントサービスを利用して印刷できます.
- 講義ノートの印刷は, 大学でも行えます.
- 実際の授業では
- 計算を紙に書きながら, 板書しながら解説することを中心に行う予定です.
- 授業を録画して, 後から視聴できるようにします.
- 肖像権, 著作権の問題がありますので, 各自で授業を録画, 公開することは絶対にしないでください.
- 復習について
- 講義ノートの章末にある演習問題を解いてみてください.
- わからない場合には, 講義ノートを振り返ってみましょう.
- 友達と互いに教えあいながら，議論しながら演習問題を解くことも良い勉強法の一つです. 他人に教えるのは自分の理解につながります. 友人から教わる場合には, 友人の解説を鵜呑みにするのではなく, 批判的態度で聞くように心がけましょう.
- 演習問題の解答は自分で責任をもって回答しましょう. 他人の解答を, 漫然と写す, ただ写すだけの作業にならないように注意してください.
- 例年, 誤った解答を写している人が極めて多いです. 誤った解答が, なぜか流布される傾向にあります. デマが社会の中で拡散されやすことの縮図です. 誤った解答を写しても何の勉強にも自己研鑽にもなりません.
- 演習問題の解答はA4サイズのレポート用紙に書きましょう.
- レポートの提出について
- 演習問題をレポートとして提出するときは, スマホなどで写真撮影して, それをPDF形式の1つのファイルの変換してFU_BOXの所定の場所にアップロードしてください.
- 写真はJPEGと呼ばれる形式のファイルになっています. これをPDFに変換するには, 例えば ILOVEPFD というページに変換したいJPEGファイルをまとめてドラッグ・アンド・ドロップすると, 複数のJPEGファイルをPDF形式の一つのファイルに変換してくれます.
- 変換されたファイルは, 半角文字で「学籍番号.pdf」という名前で保存してください. 例えば, se301234という学籍番号の学生の場合は, se301234.pdfというファイル名にしてください.
- ファイルをアップロードするフォルダは, その都度指示します.
- これまでの学生の反応
- 昨年度の授業終了時に実施した授業評価アンケートにおける, 履修生の「この授業を通じて学んだこと」という質問に対する回答.（ここをクリック）
- 質問のある方は
- 遠慮なく岩山までメールで連絡をください. (メールアドレスは講義ノートに掲載しています.)
第1回目（9月15日）
更新: Aug. 26th, 2020
予習
- 1.1, 1.2, 1.4節(すでに前期の力学Iで学んだ内容です)を読んでおいてください. 講義は1.5節からスタートします.
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- 本日の授業の動画はこちらです.（230MB, 1：20）
- 本日の板書はこちらです.
復習
- 本日の授業および1.5節を参考に, 第1章の演習問題p.19, 1.9.2節, i),ii),iii)の3題を解いてみましょう.
- 上記, 「レポートの提出について」を参照して, 上記の問題3題を解いて, レポートとして提出しなさい. レポートの提出場所はこちらです.(期限は9月21日まで.)
第2回目（9月22日）
更新: Aug. 26th, 2020
予習
- 1.7節「非斉次型の微分方程式の解法」を扱います.
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- 非斉次型の定数係数2階線形微分方程式の解法を解説しました.
- 本日の授業の動画はこちらです.（245MB, 1：20）
- 本日の板書はこちらです.
復習
- 本日の授業および1.7節を参考に, 第1章の演習問題p.20, 1.9.2節の vi)とvii)の2題を解きましょう.(vi)の斉次方程式の解法は授業では扱いませんでした. 自習して解くか, もしくはvi)の特殊解だけでも求めてみましょう.)
- 上記, 「レポートの提出について」を参照して, 上記の2題を解いて, レポートとして提出しなさい. レポートの提出場所はこちらです.(期限は9月28日まで.)
- 非斉次微分方程式の特殊解の求め方について質問が多く出ましたので, 動画を作成しました. vi)の問題の特殊解を求めています．ご参考までに．動画は2本あります．1本目(32.5 MB, 13分8秒)の動画に計算間違いがありましたので，2本目(2.9MB, 1分8秒)で訂正しています．
第3回目（9月29日）
更新: Sep. 28th, 2020
予習
- 1.9.3節「力学における非斉次微分方程式の問題の一例」を扱います.
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- 一様な重力場中を, 速度に比例する抵抗を受けながら運動する物体の運動について考察しました.
- 本日の授業の動画はこちらです.（208MB, 1：20）
- 本日の板書はこちらです.
復習
- 本日の授業および1.7節を参考に, 第1章の演習問題p.20, 1.9.3節を解きましょう.(まさに復習です！)
- 上記, 「レポートの提出について」を参照して, 上記を解いて, レポートとして提出しなさい. レポートの提出場所はこちらです.(期限は10月5日まで.)
第4回目（10月6日）
更新: Oct. 5th, 2020
予習
- 2.1節「外積」を扱います.
- ベクトルとベクトルの掛け算には, 2種類あり, 一つは前期に扱った「内積」です. 今回は「外積」を扱います. ベクトルの記法, 内積の記法, 内積の定義はきちんと復習しておいてください.
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- 外積について講義をしました.
- 本日の授業の動画はこちらです.（197MB, 1:28）
- 本日の板書はこちらです.
復習
- 本日の授業および2.1節を参考に, 第2章の演習問題p.29, 2.3.1節「外積に関する問題」を解きましょう.
- 上記, 「レポートの提出について」を参照して, 上記を解いて, レポートとして提出しなさい. レポートの提出場所はこちらです.(期限は10月12日まで.)
第5回目（10月13日）
更新: Oct. 13th, 2020
予習
- 2.2節「回転」を扱います.
- 勾配演算子, というものを力学Iで学びました. 勾配演算子はベクトルのようなものです. 勾配演算子は, ベクトルに内積の形で作用する場合と, 外積の形で作用する場合とがあります. ここでは, 力学への応用を念頭に勾配演算子が外積の形でベクトルに作用する「回転」を学びます. 勾配演算子, 勾配演算子がスカラーに作用する「勾配」を復習しておきましょう.
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- 回転について講義をしました.
- 本日の授業の動画はこちらです.（209MB, 1:25）
- 本日の板書はこちらです.
復習
- 本日の授業および2.2節を参考に, 第2章の演習問題p.29-30, 2.3.2節「回転に関する問題」を解きましょう.
- 上記, 「レポートの提出について」を参照して, 上記を解いて, レポートとして提出しなさい. レポートの提出場所はこちらです.(期限は10月19日まで.)
第6回目（10月20日）
更新: Oct. 20th, 2020
予習
- 外積の概念を運動方程式に適用してみます. それによって回転運動に適切な運動方程式を導きます.
- 「外積」を復習しておきましょう.
- 角運動量やトルクという物理量, それらを結ぶ関係式, 角運動量保存則といった法則について学びます.
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- 回転運動の記述に適切・重要な物理量の導入, 回転運動の記述に便利な形への運動方程式の変形, 保存則の導出について講義をしました.
- 本日の授業の動画はこちらです.（192MB, 1:25）
- 本日の板書はこちらです.
復習
- 本日の授業および講義ノートの第3章を参考に, 第3章の演習問題p.36を解きましょう.
- 上記, 「レポートの提出について」を参照して, 上記を解いて, レポートとして提出しなさい. レポートの提出場所はこちらです.(期限は10月26日まで.)
第7回目（10月27日）
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- 後期授業のほぼ中間なので, これまでの授業や宿題で不明な点等, このタイミングでつぶしておきましょう. 遠慮なく質問してください.
- 本日の授業の動画はこちらです.（230MB, 1:16）
- 本日の板書はこちらです.
第8回目（11月10日）(第8－14回目は 1823教室で対面による授業を行います. 動画配信もします)
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- 4.2.1節までを講義しました.
- 太陽の周りをまわる惑星の運動を念頭に, 万有引力の説明と万有引力が働く場合の物体の運動を記述する運動方程式（ベクトル形式）を, 2次元極座標系の各成分に分解しました.
- 本日の授業の動画はこちらです.（85.6MB, 1:20）
復習
- 宿題はありません. 講義の議論の流れ, 計算の過程の詳細を自分自身で手を動かして確かめてみましょう.
第9回目（11月17日）
講義資料
- すでに配布済みです. 第4章の内容を引き続き講義します.(4.2.2, 4.2.3節)
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- 前回の授業で導出した運動方程式の各成分を議論します. 運動方程式の方位角方向の成分は角運動量保存則に対応することを示します. 運動方程式の動径方向の成分は, 定数係数の2階線形微分方程式の非斉次型なので, これまで習った微分法手式の解法の知識を使って解きます.
- 本日の授業の動画はこちらです.（96MB, 1:13）
復習
- 宿題はありません. 講義の議論の流れ, 計算の過程の詳細を自分自身で手を動かして確かめてみましょう.
第10回目（11月24日）
講義資料
- すでに配布済みです. 第4章の内容を引き続き講義します.(4.3節)
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- エネルギー保存則について議論します. 万有引力はポテンシャルから導かれること, 運動方程式からエネルギー保存則を導きます.
- 本日の授業の動画はこちらです.（283MB, 1:18）
復習
- 宿題はありません. 講義の議論の流れ, 計算の過程の詳細を自分自身で手を動かして確かめてみましょう.
第11回目（12月1日）
講義資料
- すでに配布済みです. 第4章の内容を引き続き講義します.(4.4節)
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- 第9回目の授業で運動方程式の動径方向成分を解いて, 軌道の式を導きました. この軌道の式が楕円を表していることを議論します．
- 本日の授業の動画はこちらです.（256MB, 1:20）
復習
- 宿題はありません. 講義の議論の流れ, 計算の過程の詳細を自分自身で手を動かして確かめてみましょう.
第12回目（12月8日）
講義資料
- すでに配布済みです. 第4章の内容を引き続き講義します.(4.4.3節)
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- 第9回目の授業導いた運動方程式の解が, Keplerの第3法則を満たしていることを示します.
- 本日の授業の動画はこちらです.（223MB, 1:06）
復習
- 第4章の内容の総復習として, 第8～12回目の授業の内容を参考に, 4.5節の演習問題を解いて, レポートとして提出してください.レポートの提出場所はこちらです.(期限は12月14日まで.)
第13回目（12月15日）
講義資料
- すでに配布済みです. 第4章の演習問題を解説します.(4.5節)
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- 演習問題の解説をしました.
- 本日の授業の動画はこちらです.（223MB, 1:06）
復習
- 本日の授業を振り返ってもう一度演習問題を解いてみましょう.
第14回目（12月22日）
講義資料
- すでに配布済みです. 第4章の演習問題を解説します.(4.5節)
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- 演習問題でエネルギーに関する問題を解説しました. さらに, 力学I,IIのまとめや今後の物理学の授業を聞く上でのポイントを話しました.
- 本日の授業の動画はこちらです.（195MB, 1:15）
復習
- 本日の授業を振り返ってもう一度演習問題を解いてみましょう.
第15回目（1月5日）
試験に相当する最終課題を授業時間内に解いて, 所定の場所の提出してください
授業
- 遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
- 本日の授業の動画はありません.
課題の提出方法
- 最終課題の解答をレポート用紙に記入して, 写真撮影し, さらにPDFに変換して, 提出してください.
- 問題用紙に書き込む必要はありません. (ダウンロードして印刷する手間を省くために, レポート用紙に解答, にしました. )
- 課題の提出場所はこちらです.(期限は1月5日14:30までです.)
岩山のHPへ