2021年度 力学I(SE)のページ
対象学部・学科・クラス・学年
第1回目（FUプラスアップ授業）
この講義を通じて伝えたいこと
- 「物理学」と「物理」の違いを知る
- 高校で学んだ「物理基礎」，「物理」にどのような印象を持っていますか？
- 無味乾燥な公式をたくさん覚える
- 覚えた公式を場面・状況の応じて組み合わせて問題を解く
- 物理と物理学は違う. 大学で学ぶのは物理学
- 物理学では覚えなければいけない公式は一つもない
- 高校で覚えた物理の公式は基本的に導ける
授業の進め方, 諸注意
- コメント
- 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 著, 岩波書店）が教科書として指定されています.
- 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5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に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, どちらかというと半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. 大学内で情報基盤センターのプリンタシステムを使用して講義ノートをプリントアウトできます．
- どんな名講義を聞いても, 講義を聞いているだけでは真の理解には到達できません. 自分で成書を読み, 考え, 手を動かして計算する. さらに友人と議論をすることで理解が深まります. 上記の教科書や講義資料をそのように使ってください.
- 予習について
- 本ページに各回の授業の予定, 目標・目的を作成・公開します.
- 先ず, 授業の前にテキストの各章や各回の授業の目標・目的を理解しましょう.
- 次に, 授業の前に目標・目的に該当する講義ノートの節をよく読みましょう.
- 特に概念に関する説明は聞くだけでは理解できないと思います. 講義ノートを精読して概念を理解するように努めてください.
- 実際の授業では
- 数学的な話題, 計算を板書しながら解説します.
- ハイブリッド授業を実施する場合には, 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.
- 演習問題は模範解答を用意します. 模範解答をよく考えながら, 意味をかみしめながら写すことも勉強になります. 真似することは学ぶことの第一歩です.
- 模範解答を写すときは, 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.
- 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.
- ラーニングピラミッド
- FUポータルのシラバスを通じて, 動画を視聴してください.
- レポートの提出について
- 例年, 誤った友人の解答を写して提出す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つのファイルに変換してFU_boxの所定の場所にアップロードしてください.
- スマートフォンからFU_boxにアクセスするためには, Boxアプリをインストールします.
Boxアプリのインストール方法は, 福岡大学の情報基盤センターのここにあります.
- PDFへの変換の仕方は次のようなものがあります.
- まず, スマートフォンにAdobe Scanというアプリをインストールします.
- 次に, Adobe Scanを立ち上げて, ノートを写真撮影するとPDFという形式のファイルが出来上がります.
- ファイルの名前を適切に変えて, 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. ****は何も文字を打たなくても自分でファイルを区別するなど任意の文字列を打ってもかまいません. ただし, ファイル名の先頭8文字は学籍番号を打つようにしてください.
- ファイルをアップロードするフォルダは, その都度リンク先を指示します.
- リンク先でアップロードを指定し, 該当ファイルを選んでアップロードします.
- 他人のファイルを消してしまうことを防ぐために, 学生はアップロードしかできない（たとえ自分のアップロードしたファイルでも, 削除やファイル名の変更はできません. ファイル名の変更は, 各自のPCやスマホで行ってからアップロードしてください.
- 評価
- 宿題（30%）, 学期末試験（70%)で成績評価をします.
- 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.)
- FUポータルにBBSを用意してあります. それを通じてでも結構です.
第2回目（4月13日）
更新:2021.04.08
予習
- 講義ノートの第1章を読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
授業
- 物理学の重要性, 物理学における力学の重要性. 演繹的方法, 帰納的方法など, 講義ノート第1章の内容を解説しました.
復習
- 第1章の演習問題を解いてみましょう.
- 第1章の演習問題の提出場所はこちらです.
- スマートフォンから宿題を提出する方法を上の「レポートの提出について」で説明しています. 参考にしてください.
- スマートフォンからPCにファイルを転送し, PCでアップロードすることもできます.
第3回目（4月20日）
更新:2021.04.16
予習
- 講義ノートの第2章を読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
授業
- 第2章の内容, 質点, 座標系の説明, およびEulerの公式やその便利さを紹介しました.
- ファイルを指定の方法でアプロードするテストを行いました．アップロード先はこちらです.
復習
- 第2章の演習問題を解いてみましょう.
- 第2章の演習問題の提出場所はこちらです.
- 写真撮影するレポート用紙には必ず学籍番号と氏名を明記してください.
第4回目（4月27日）
更新:2021.04.23
予習
- 講義ノートの第3章を読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
授業
- 第3章の内容, ベクトルの表記法, 足し算と引き算，定数倍, 単位ベクトルを解説しました.
復習
- 第3章の演習問題を解いてみましょう.
- 第3章の演習問題の提出場所はこちらです.
- 写真撮影するレポート用紙には必ず学籍番号と氏名を明記してください.
第5回目（5月18日）
更新:2021.05.09
予習
- 講義ノートの第4章を読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
授業
- 第4章の内容, ベクトルの微分, 位置ベクトルと速度と加速度との間の関係を解説しました.
- 授業の動画はこちらです.(ファイルサイズが大きいので, WiFi環境で視聴してください.)
復習
- 第4章の演習問題を解いてみましょう.
- 第4章の演習問題の提出場所はこちらです.
- 写真撮影するレポート用紙には必ず学籍番号と氏名を明記してください.
第6回目（5月25日）
更新:2021.05.20
予習
- 講義ノートの第5章を読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
授業
- 第5章の内容, 力学の基本法則であるニュートンの運動の法則とそれに関する事項を解説しました.
- 授業の動画をここに掲載しています．講義に出席できなかった, 聞き洩らしたところをもう一度聞きたいなど, 活用してください.
復習
- 第5章の演習問題を解いてみましょう.
- 第5章の演習問題の提出場所はこちらです.
- 写真撮影するレポートには必ず学籍番号と氏名を明記してください.
第7回目（6月1日）
更新:2021.05.27
予習
- 講義ノートの第6章を読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
- だんだん難しくなっていきます．しっかりと学んでいきましょう.
授業
- 第6章の内容, 一様な重力がかかっている場合の物体の運動を扱いました. Newtonの運動方程式を, 一様な重力がかかっている場合に解いて, 任意の時刻における物体の位置や速度を得ました.
- 授業の動画をここに掲載しています．講義に出席できなかった, 聞き洩らしたところをもう一度聞きたいなど, 活用してください. (7:15から講義が始まります.)
復習
- 第6章の演習問題を解いてみましょう.
- 第6章の演習問題の提出場所はこちらです.
- 写真撮影するレポートには必ず学籍番号と氏名を明記してください.
第8回目（6月8日）
更新:2021.06.03
予習
- 講義ノートの第7章の7.5節までを読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
- 単振動の問題は大学生活の中で何度も出てくると思います．しっかりと学んでいきましょう.
授業
- 第7章7.5節までの内容, 線形バネにつながれた物体の運動を記述する運動方程式と線形微分方程式の性質を扱いました.
- 授業の動画をここに掲載しています．講義に出席できなかった, 聞き洩らしたところをもう一度聞きたいなど, 活用してください. (5:10ごろから講義が始まります.)
復習
- 第7章の演習問題１を解いてみましょう.
- 第7章の演習問題１の提出場所はこちらです.
- 写真撮影するレポートには必ず学籍番号と氏名を明記してください.
第9回目（6月14日）
更新:2021.06.10
予習
- 講義ノートの第7章の7.6節以降を読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
- 単振動の問題は大学生活の中で何度も出てくると思います．しっかりと学んでいきましょう.
授業
- 第7章7.6節以降の内容, 線形バネにつながれた物体の運動を記述する運動方程式を線形微分方程式として解いて, その解の性質を見ました.
- 授業の動画をここに掲載しています．講義に出席できなかった, 聞き洩らしたところをもう一度聞きたいなど, 活用してください. (2:40あたりから講義が始まります.)
復習
- 第7章の演習問題2を解いてみましょう.
- 第7章の演習問題2の提出場所はこちらです.
- 写真撮影するレポートには必ず学籍番号と氏名を明記してください.
第10回目（6月22日）
更新:2021.06.18
予習
- 講義ノートの第8章の8.2節までを読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
- 単振動の問題は大学生活の中で何度も出てくると思います．しっかりと学んでいきましょう.
授業
- 第8章8.2節までを解説しました. 単振り子の運動を考察するときに, 2次元極座標系を導入し, その座標系における位置ベクトル, 速度, 加速度の分解を導きました.
- 授業の動画をここに掲載しています．講義に出席できなかった, 聞き洩らしたところをもう一度聞きたいなど, 活用してください. (2:00あたりから講義が始まります.)
復習
- 第8章の演習問題1を解いてみましょう.
- 第8章の演習問題1の提出場所はこちらです.
- 写真撮影するレポートには必ず学籍番号と氏名を明記してください.
第11回目（6月29日）
更新:2021.06.25
予習
- 講義ノートの第8章の8.3-8.4節までを読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
- 単振動の問題は大学生活の中で何度も出てくると思います．しっかりと学んでいきましょう.
授業
- 第8章8.3-8.4節までを解説しました. 前回の講義で導入した2次元極座標系を使って, 単振り子の運動方程式を分解し考察しました.
- 第9章9.1節内積も解説しました．
- 授業の動画をここに掲載しています．
復習
- 余力のある人は, テーラー展開に関するビデオを見て, 第8章の演習問題2を解いてみましょう.
- 第8章の演習問題2の提出場所はこちらです.
- 写真撮影するレポートには必ず学籍番号と氏名を明記してください.
第12回目（7月6日）
更新:2021.07.05
予習
- 講義ノートの第9章の線積分, 偏微分, 全微分, 勾配演算子までを読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
授業
- 第9章9.5節の途中（1183行目）までを解説しました.
- 授業の動画をここに掲載しています．(4:00あたりから始まります．)
復習
- 余力のある人は, 第9章の演習問題1を自力でやってみましょう.
第13回目（7月13日）
更新:2021.07.08
予習
- 講義ノートの第9章の勾配演算子, 線積分再訪を読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
授業
- 第9章9.5，9.6節を解説しました.
- 授業の動画をここに掲載しています．
復習
- 余力のある人は, 第9章の演習問題2をやってみましょう.
- 第9章の演習問題2の提出場所はこちらです.
- 写真撮影するレポートには必ず学籍番号と氏名を明記してください.
第14回目（7月20日）
更新:2021.07.17
予習
- 講義ノートの第10章のエネルギー保存則10.3節までを読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
授業
- 第10章10.1~10.3節を解説しました.
- 授業の動画をここに掲載しています．(力学Iの動画は, 無音になってしまいました．代わりに工学部の力学Aの録画を公開します．)
復習
- 授業も終わりに近づいているので, 総合演習問題を解いてみましょう.
- ５(i)まではこれまでの授業で習った知識で解けます. (j)については次回の授業時に扱います.
第15回目（7月27日）
更新:2021.07.24
講義資料
- 第10章のノートは配布済みです.
- 力学I総合演習問題
予習
- 講義ノートの第10章のエネルギー保存則10.3節以降を読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
- 力学I総合演習問題を解きましょう.
授業
- 第10章10.3~, エネルギー保存則を運動方程式から導出する2つの方法を解説しました.
- 授業の動画をここに掲載しています．
連絡事項
- 7月27日（火）の授業は通常通りの授業を行います．
- 成績評価をするための最終課題は，8月の第1週の教育調整期間の授業時間（8月3日3時限目）を使って解答・提出できる分量の課題を出題します．最終課題の提示はこのWebページを通じて行います. 最終課題の提出は, このWebページを通じてお知らせするFU_Boxに, 8月3日3時限目の時間に完了してください．解答時間が1時間，提出に30分くらいの時間を見積もっています（1時間程度でできる最終課題を想定しています）．
- 最終課題の準備としては，解答を書くレポート用紙を準備してください. これまでの講義ノートの復習，宿題の復習，総合演習問題をやっておいてください．総合演習問題に関する質問は，7月27日（火）の授業時間中に受け付けますので，14回目までの授業の内容で解答できる範囲を，7月27日（火）の授業時間までに解いておいてください．（提出は求めていません．）
- 特に解答を行う教室は確保していません. 最終課題が見られ, 提出ができるネット環境の整った任意の場所で解答してください．
最終課題
- 総合演習問題の5をレポート用紙に解き, その解答を写真撮影・PDFファイルに変換して, 8月3日（火）の14：30までに, ここのフォルダに提出してください. レポート用紙には, 学籍番号と氏名を忘れずに記入し, ファイル名は半角英数文字の学籍番号にして提出してください.(これまでの宿題と同じ提出方法です.)
復習（夏休みの宿題）
- この授業では, 教科書「力学の考え方」を参照することなく授業を進めてきました. 夏休みに, 講義ノートをもう一度みなすとともに, 「力学の考え方」も読んでみましょう. 概ね第1 - 5章が力学Iの講義内容に対応します. (授業では教科書よりも詳しく取り扱った話題, 省略した話題があります.)
岩山のHPへ