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物理学演習２
| 令和２年度以降入学者 | 物理学演習２ | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 令和元年度以前入学者 | 物理学演習２ | ||||
| 教員名 | 阿部伸行 | ||||
| 単位数 | 2 | 学年 | 2 | 開講区分 | 文理学部 |
| 科目群 | 物理学科 | ||||
| 学期 | 後期 | 履修区分 | 必修 | ||
| 授業の形態 | 主として課題研究（Blackboardを通して演習問題・事後の解説などを配信する） BlackboardコースID：20213089 : 2021物理学演習２（阿部伸行・後・金４,５） |
|---|---|
| 授業概要 | 力学と物理数学の演習 |
| 授業のねらい・到達目標 | 古典力学と物理数学に関する演習科目である。力学に関しては「力学２」の内容のうち「物理学演習１」で扱えなかった部分を扱い「物理学演習１」と併せて古典力学の基本部分全体をカバーする。物理数学に関しては「物理数学2」で扱う複素関数論、フーリエ解析の問題を扱う。古典力学と数学に関する理解を深め、その運用能力を養うことが中心だが、他科目（電磁気学等）と関連した内容もある程度は含む。演習問題を解くことを通して、日常生活のおける現象に潜む科学的問題を発見し、専門的な知識に基づいて正しく説明できるようになることを目指す(A-4-2)。 この科目は文理学部のDP4及びCP4に対応しています。 |
| 授業の方法 | この授業で扱う演習問題はBlackboardを通して配布する。毎回、その回に扱った問題の答案をBlackboardを通して提出してもらい、その次の回に簡単な回答例を配布する。特に提出された答案を見て多くの受講生に解説が必要であると思われる事項が見つかれば、それについては詳しい説明を掲載する。 |
| 履修条件 | 「力学２」、「物理数学２」を履修中、または履修済みであること。 |
| 授業計画 | |
|---|---|
| 1 |
質点系の力学の一般論
【事前学習】力学１や力学２の講義資料を見て予備知識を整理しておく （2時間） 【事後学習】演習問題の答案をBlackboardで提出する。また、問題を解くために必要だった基本原理について改めて復習し理解を深める。 （2時間） |
| 2 |
剛体の力学（その１：剛体の平面運動１）
【事前学習】力学１や力学２の講義資料を見て予備知識を整理しておく （2時間） 【事後学習】演習問題の答案をBlackboardで提出する。また、問題を解くために必要だった基本原理について改めて復習し理解を深める。 （2時間） |
| 3 |
剛体の力学（その２：剛体の平面運動２）
【事前学習】力学１や力学２の講義資料を見て予備知識を整理しておく （2時間） 【事後学習】演習問題の答案をBlackboardで提出する。また、問題を解くために必要だった基本原理について改めて復習し理解を深める。 （2時間） |
| 4 |
剛体の力学（その３：コマの運動、慣性テンソルとオイラー方程式）
【事前学習】力学１や力学２の講義資料を見て予備知識を整理しておく （2時間） 【事後学習】演習問題の答案をBlackboardで提出する。また、問題を解くために必要だった基本原理について改めて復習し理解を深める。 （2時間） |
| 5 |
到達度の確認
【事前学習】第１回から第４回の内容を復習する （2時間） 【事後学習】解けなかった問題を解きなおして答案をBlackboardで提出する。また、問題を解くために必要だった基本原理について改めて復習し理解を深める。 （2時間） |
| 6 |
複素数とガウス平面
【事前学習】Blackboardで配布する「複素関数に関する解説プリント」（pdf）でこの回扱う問題の範囲の前提 知識を身につけておく。 （2時間） 【事後学習】演習問題の答案をBlackboardで提出する。また、問題を解くために必要だった基本原理について改めて復習し理解を深める。 （2時間） |
| 7 |
複素関数の微分、コーシー-リーマンの関係、いろいろな複素関数
【事前学習】Blackboardで配布する「複素関数に関する解説プリント」（pdf）でこの回扱う問題の範囲の前提知識を身につけておく。 （2時間） 【事後学習】演習問題の答案をBlackboardで提出する。また、問題を解くために必要だった基本原理について改めて復習し理解を深める。 （2時間） |
| 8 |
複素積分（その１：コーシーの積分定理）
【事前学習】Blackboardで配布する「複素関数に関する解説プリント」（pdf）でこの回扱う問題の範囲の前提知識を身につけておく。 （2時間） 【事後学習】演習問題の答案をBlackboardで提出する。また、問題を解くために必要だった基本原理について改めて復習し理解を深める。 （2時間） |
| 9 |
複素積分（その２：コーシーの積分公式、テイラー展開と収束半径）
【事前学習】Blackboardで配布する「複素関数に関する解説プリント」（pdf）でこの回扱う問題の範囲の前提知識を身につけておく。 （2時間） 【事後学習】演習問題の答案をBlackboardで提出する。また、問題を解くために必要だった基本原理について改めて復習し理解を深める。 （2時間） |
| 10 |
複素積分（その３：特異点、ローラン展開、留数定理）
【事前学習】Blackboardで配布する「複素関数に関する解説プリント」（pdf）でこの回扱う問題の範囲の前提知識を身につけておく。 （2時間） 【事後学習】演習問題の答案をBlackboardで提出する。また、問題を解くために必要だった基本原理について改めて復習し理解を深める。 （2時間） |
| 11 |
複素積分（その４：留数定理を用いた定積分の計算）
【事前学習】Blackboardで配布する「複素関数に関する解説プリント」（pdf）でこの回扱う問題の範囲の前提知識を身につけておく。 （2時間） 【事後学習】演習問題の答案をBlackboardで提出する。また、問題を解くために必要だった基本原理について改めて復習し理解を深める。 （2時間） |
| 12 |
到達度の確認
【事前学習】第６回から第１１回の内容を復習する （時間） 【事後学習】解けなかった問題を解きなおして答案をBlackboardで提出する。また、問題を解くために必要だった基本原理について改めて復習し理解を深める。 （時間） |
| 13 |
フーリエ級数（その１：基礎）
【事前学習】問題をよく読んで、それぞれの問題が何をやらせようとしているのか良く理解しておくこと （2時間） 【事後学習】演習問題の答案をBlackboardで提出する。また、問題を解くために必要だった基本原理について改めて復習し理解を深める。 （2時間） |
| 14 |
フーリエ級数（その２：物理への応用）
【事前学習】問題をよく読んで、それぞれの問題が何をやらせようとしているのか良く理解しておくこと （2時間） 【事後学習】演習問題の答案をBlackboardで提出する。また、問題を解くために必要だった基本原理について改めて復習し理解を深める。 （2時間） |
| 15 |
フーリエ積分・フーリエ変換
【事前学習】問題をよく読んで、それぞれの問題が何をやらせようとしているのか良く理解しておくこと （2時間） 【事後学習】演習問題の答案をBlackboardから提出。また、問題を解くために必要だった基本原理について改 めて復習し理解を深める。 （2時間） |
| その他 | |
|---|---|
| 教科書 | なし |
| 参考書 | 兵頭俊夫 『考える力学』 学術図書出版社 表実・迫田誠治 『複素関数演習』 岩波書店 表実 『複素関数』 岩波書店 |
| 成績評価の方法及び基準 | レポート(70%)、授業参画度(30%) |
| オフィスアワー | 基本的にはBlackboardを通して質問を受け付ける。 対⾯の場合は⽕曜2限および⾦曜⽇3限（事前にBlackboard上で問い合わせること）。 |