2023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・状況に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. 講義ノートや教科書などを何度も精読して概念を理解するように努めてください.
- 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.
- 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.
- 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.)
第2回目（4月12日）
更新:2023.04.07
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
- 高校の「物理」とこれから学ぶ「物理学」の違い, 基本法則・基礎方程式, 数学的表記のことなど, について話をしました.
- 「ラーニングピラミッド」について話をしました.
宿題
- 演習問題の解答をA4レポート用紙に書いて, この表紙をつけて, 次回の授業時に提出してください.
第3回目（4月19日）
更新:2023.04.18
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
- 質点, 座標系, Eulerの公式について説明しました.
宿題
- 演習問題の解答をA4レポート用紙に書いて, この表紙をつけて, 次回の授業時に提出してください.
第4回目（4月26日）
更新:2023.04.26
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.
宿題
- 高校で習った数学の到達度テストの問題（微分の問題）を, d/dx などの記号を使って解いてみましょう. 問題と解説はここにあります. 演習問題の解答をA4レポート用紙に書いて, この表紙をつけて, 次回の授業時に提出してください.
第5回目（5月10日）
更新:2023.05.07
予習
- 講義ノートの第3章3.3節以降を読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
- 講義ノートの第4章に目を通しておきましょう.
授業
- 単位ベクトル, ベクトルの分解, 位置ベクトルについて話をしました.
- スカラー関数の微分の復習をしました.
宿題
- 第3章の演習問題を解いて, 解答を提出してください. その際に, この表紙をつけてください.
- こちらの資料を使ってより精密に答え合わせをしてみてください. ベクトルとスカラーの区別がついているでしょうか？資料では, ベクトルに黄色の網掛けをしています.
第6回目（5月17日）
更新:2023.05.17
授業
- ベクトルの微分について話をしました.
- 位置ベクトル, 速度, 加速度の関係を述べました.
宿題
- 第4章の演習問題を解いて, 解答を提出してください. その際に, この表紙をつけてください.
第7回目（5月24日）
更新:2023.05.19
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
- Newtonの運動の法則, 特に第1法則と第2法則について解説しました.
宿題
- 第5章の演習問題を解いて, 解答を提出してください. その際に, この表紙をつけてください.
第8回目（5月31日）
更新:2023.05.25
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.
授業
- 一様な重力場中の質点の運動に関して, 運動方程式を立ててみました.
- 運動方程式（微分方程式）を解いて, 一般解を求めました.（831行目まで終了）
第9回目（6月7日）
更新:2023.05.31
予習
- 講義ノートの第6章832－864行目まで読んで, 一般解の任意定数を初期条件を使って決定する方法を学びましょう.
- 講義ノートの第7章7.5節までを読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
授業
- 一様な重力場中を運動する物体の運動, 斜め投射（放物運動）の問題を解きました.
- バネ定数kの線形バネにつながれた物体の運動を考察するために, 運動方程式を導出しました．
宿題
- 第6章の演習問題を解いて, 解答を提出してください. その際に, この表紙をつけてください.
第10回目（6月14日）
更新:2023.06.08
予習
- 講義ノートの第7章7.5節以降を読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
授業
- バネ定数kの線形バネにつながれた物体の運動の運動方程式を解くために, 運動方程式の性質, 線形, 非線形を議論しました.
- さらに, 推定法を使って, 運動方程式の一般解を得ました.
宿題
- 第7章演習問題第1,2問を解いて, 解答を提出してください. その際に, この表紙をつけてください.
第11回目（6月21日）
更新:2023.06.23
予習
- 講義ノートの第7章7.5節以降を読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
授業
- 前回の授業で得た運動の運動方程式の一般解に含まれる任意定数を, 初期条件を使って決定しました.
宿題
- 第7章演習問題第3問を解いて, 解答を提出してください. その際に, この表紙をつけてください.
第12回目（6月28日）
更新:2023.06.28
予習
- 講義ノートの第9章9.3節まで読んで, 本講義の概要を理解しましょう.
授業
- ベクトルとベクトルの掛け算の一つである内積, ベクトルの積分である線積分, 多変数関数の微分である偏微分について話をしました.
宿題
- 第9章演習問題第1問を解いて, 解答を提出してください. その際に, この表紙をつけてください.
第13回目（7月5日）
更新:2023.07.04
予習
- 講義ノートの第9章9.3節以降を読んで, 偏微分, 全微分, 勾配演算子など本講義の概要を理解しましょう.
授業
- 偏微分, 全微分, 勾配演算子について話をしました.
- スカラー関数の勾配の意味を説明しました.
宿題
- 第9章演習問題第2問を解いて, 解答を提出してください. その際に, この表紙をつけてください.
第14回目（7月12日）
更新:2023.07.06
予習
- 講義ノートの第10章を読んで, 本講義の内容について理解しましょう.
授業
- 仕事を導入しました.
- 運動方程式を線積分することにより, 運動エネルギーの変化率と仕事との関係を導きました.
復習
- エネルギーにかかわる議論が, 運動方程式から導かれることを理解しましょう.
宿題
- 宿題はありません. 提出の遅れている宿題を早く出しましょう.
第15回目（7月19日）
更新:2023.07.19
予習
- 試験の傾向と対策を中心に, 試験の準備をしましょう.
授業
- 運動方程式を線積分することにより, 物体に働いている力が保存力（ポテンシャルから導かれる力）の場合, エネルギー保存則が導かれることを示しました.
- その他, 授業全般に関する質問を受け付ける回にしました.
宿題
- 今回はありません. 遅れている宿題は早めに提出しましょう.
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.)
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