更新日=2006.2.26
物理学 IB     
Fundamental Physics IB

 対象=工学部1年生、科目種類=必修(機械知能工学科(Bコース)は必修選択),半年, 2単位
 

1.目的

自然現象に対する物理的なものの見方,考え方、すなわち物理学の原理・法則性へ
の認識と法則の定量的な取り扱いを 会得させ、物理学の理工学への多岐にわたる
応用のための基礎的知識を修得させる。必要な数学的知識は必要に応じて教授す
る。特に、よく用いられる極座標, 多変数の微積分学,ベクトル解析の初歩および常
微分方程式等の分野については必要に応じて教授する。

 

2.講義予定(変更の可能性あり)と参考資料 ファイル

解説:物理学における文字と、文字式の意味 2006.2.21

参考 )減衰振動,強制振動
例題:減衰振動(弱抵抗)の場合1

例題:減衰振動(弱抵抗)の 場合2

説明:外力の下の単振動(強制振 動) 

 例題:強制振動 

1)2粒子系(2質点系)の力学

説 明:2粒子系(2質点系)の運動方程式と運動量の和の保存則 

説明:直衝突(弾性的、非弾性的、運動エネルギーの和の保存または減 少

                                                 
例解:直衝突1
例解:中性子の減速 

2)多粒子系(多質点系)の力学

説明:多粒子系(多質点系)の力学 

例題:重心のまわりの重力によるモーメント

例題;銀河系の形状 

3)剛体のつりあい

例題;2次元剛体における力と力のモーメントの合成

例題:壁にかけた棒のつりあい 

例題:剛体棒のつりあい 

4)固定軸まわりの剛体の回転

例題:固定軸のまわりの剛体棒の回転

例題:剛体回転における仕事率

5)剛体の平面運動


中間試験
 
Bコース1年クラス: 11月29日(火)講義時。
 機械知能1年クラス:12月16日(金)講義時。
     試験範囲:2粒子系、多粒子系、剛体(教科書,7,8章)
    資料プリントを研究室前においています。各自で受け取ること。 (2005.12.9)
    

6)熱伝達

例題:ウィーンの法則の適用 

例題:太陽定数の計算 

例題:地球の放射平衡温度の推定 

例題:惑星の放射平衡温度の推定1

例題:惑星の放射平衡温度の推定2 

7)気体分子運動論
解説:気体分子運動論  

例題:水素分子の速度 

8)熱力学第一法則とその応用                 

解説(要旨):熱力学第一法則 とその応用 

例題:理想気体の等温変化における仕事と熱 

例題:理想気体の断熱変化における仕事                                                       

例題:理想気体の内部エネルギー変化

例題:理想気体の断熱変化における関係 

例題:理想気体の断熱変化2 


9)熱力学第二法則とその応用

解説(要旨):熱力学第 二法則 とその応用 

例題:滝と水力発電 (教科書、15 章、演習問題A1を加筆修正) 

例題:熱力学第一法則、第二法則の意味と関係 

例題:原子力発電における理論的熱効率, 実効的熱効率、排熱 

例題:冷蔵庫の原理(1) 

例題:冷蔵庫の原理(2) 問題と解答を加筆修正 

例題:冷蔵庫の原理(3) 問題に図挿入 

 講義:Bコース1年対象
       「物理学IB」
          2月1日(水) 5限目(16:10-17:40)
         302番教室

       理由:1月24日 (火曜日)の授業行うつもりでいたが、
        通常授業期間中の 曜日変更
        措置のために実施 できなかったため。

3.評価方法

中 間試験(30%)、期末試験(40%)、レポート(30%)の割合で評価 す る

2006年
2月5日: 期末試験への学習資 料として、期末試験の範囲 の例題については
コピー原版(コピー後に返却のこと)
を研究室前の引き出しに入れてい ます。
必要な人は至急、確認して下さい。
 

後半レポー ト課題:提出締め切り 2月17日(金)17時
 研究室前引き出しに入れています。
   
(教科書、15章、演習問題A1を加筆修正した例題を上記に掲載)

4.履修上の注意

講義の予習、復習を行うと、講義の理解がより深く、確実になる。
   
5.教科書・参考書

教科書:
     原 康夫「物理学の基礎(3版)」学術図書出版

参考書:
  ハリディ他「物理学の基礎[1]力学」(培風館)、9-12章 −粒子系、 剛体の力学−
  ハリディ他「物理学の基礎[2]熱・波動」(培風館)、19-21章  −熱力学−

  Raymond A. Serway著 松村博之訳
  「科学者と技術者のための物理学 Ia-力学・波動-」(学術図書出版、1995年)

   Raymond A. Serway著 松村博之訳
  「科学者と技術者のための物理学 Ib-力学・波動-」(学術図書出版、1995年)
         特に、振動運動、万有引力など


物理学入門的なもの:

1)朝永振一郎「物理学とは何だろうか(上、下)」(岩波書店・岩波新書)

2)高野義郎「物理学の再発見I, II」(講談社・ブルーバックス)

3)愛知・岐阜物理サークル編「いきいき物理わくわく実験」(新生出版、1988年)

4)ガリレオ工房・滝川洋二編「物理がおもしろい!!」(日本評論社、1995年)

   
物理のための数学:

1)香取眞理・中野徹「物理数学の基礎」 (サイエンス社)
2)和達三樹「物理のための数学」(岩波書店)

3)大槻義彦,青野修「物理数学」(培風館)

4)安達忠次「ベクトルとテンソル」(培風館)
 

ビデオ教材:
 物理教育ビデオシリーズ「メカニカル・ユニバース (MechanicalUniverse)」
   全16巻(×約15-20分)、日本語版/英語版
   図書館(3階)にて利用可能。