フーコー摩擦

-授 業 科 目 名
【24Sci3303】
応 用 物 理 1
担 当 教 員 名
溝
口 卓 哉
学 科
学年
制御情報
3
開講期 単位数
通年
2
必・選
必修
(授業目的(目標))
1.力学の学習を通して、基本的な物理量の概念と法則を学ぶ.
2.多くの現象や応用例を通して,複雑な事象からその本質を理解する力を養う.
(授業内容)
1.直線上の運動(3週)
5.運動量(4週)
(座標と質点の導入,変位 ,時間と位置のグラフ,平均 (運動量と力積,運動量の保存,衝突,完全弾性衝突,
速度,瞬間的速度,加速度,微分と微小量,直線上での等
止まった球への完全弾性衝突,はね返り係数,斜方衝突,
加速度運動,物体を真上に投げ上げたときの運動,単位と
重心,相対座標と相対速度)
大きさの表し方,大きさを表す接頭語,有効数字)
2.ベクトルと平面内の運動(4週)
6.円運動と重力(4週)
(ベクトルとスカラー,ベクトルの性質,ベクトルの成分 (角速度と角加速度,等速円運動,等角加速度運動,円
と内積,2次元での速度と加速度,相対運動と相対速度,
射影した運動,記号,代数計算,三角関数,微分,三角関 形に回っている場合の加速度,加速度を生じさせる力,
数の微分,複雑な関数の微分,微小量の扱い,積分,積分 ニュートンの万有引力の法則,重力のポテンシャルエネ
の応用,円の面積、球の表面積と体積,複素数)
ルギー,ケプラーの法則,万有引力による運動・そのほ
かの例,フーコー振り子)
3.運動の法則(5週)
(力,ニュートンの第一法則,ニュートンの第二法則,ニ
ュートンの第三法則,ニュートンの法則適用例,抗力と張 7.回転の力学(4週)
(トルク(力のモーメント),トルクと平衡状態の条件,重
力,摩擦力,動摩擦係数を求める,空気抵抗)
心,重力によるトルク,平衡状態の例,トルクと角加速度,
回転の力学的エネルギー,角運動量,角運動量保存のそのほ
4.仕事とエネルギー(4週)
(仕事,仕事と高さ,運動エネルギー,ポテンシャルエネ かの例)
ルギー,保存する力と保存しない力,力学的エネルギーの
保存,バネとポテンシャルエネルギー,保存しない力とエ
ネルギー保存,仕事率(パワー),仕事効率)
(達成目標)
1.物体に作用する力と条件から,物体の運動を求めることができる.
2.仕事,エネルギー,運動量,角運動量等の物理量に成り立つ法則を使って,力学現象の結果を求めることができる.
3.物理量の単位の換算と数値の計算ができる.
(注意事項)
1.授業内容は有機的につながっているので,出来るだけ欠席しないこと.もし,欠席した場合は,次の授業までに欠席
した日の授業内容をフォローしてくること.質問等は随時受け付ける.
2.授業中,復習,試験勉強のいずれの場合でも,目で追って理解しようとはせずに,必ず鉛筆を持って手を使って理解
するように心がけること.
(あらかじめ要求される基礎知識の範囲等)1~2年の基礎数学,微分積分,代数・幾何の計算が十分にできる必要
が有る.
(レポート等)例題学習の確認テストの結果および学習記録シートを各章または試験ごとに提出させる.中間
試験で60%未満のものには再試験を課すことがある.
(教科書)鈴木久男 他著,動画だからわかる物理 力学・波動 編(丸善)
(参考書)物理数学ノート(http://www.info.toba-cmt.ac.jp/~mizoguti/phys3/)
(評価方法)
[単位認定方法] 中間試験,定期試験およびレポートによって,上記(達成目標)の60%以上を達成してい
ると判定されること.
[成績評価方法] 中間試験,定期試験を60~70%,提出物,および出席状況等を30~40%とする.