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物理学演習１

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令和２年度以降入学者 物理学演習１
令和元年度以前入学者 物理学演習１
教員名 阿部伸行
単位数    2 学年 2～4 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 前期 履修区分 必修
授業形態 対面授業
Blackboard ID 20231444
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を扱う演習科目である。力学に関しては一年後期科目「力学1」と二年前期科目「力学2」の範囲の演習問題を、物理数学に関しては二年前期科目「物理数学1」の範囲の演習問題を扱う。また、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(学士(理学))のDP4及びCP4に対応しています。
授業の形式 演習
授業の方法 ①Blackboardコースに登録し、授業日前日までに事前学習資料をダウンロードして予習すること。
②毎回の授業の最初に小テストを行う。その後、授業の前半は配布された問題を各自で解く。後半の時間では全体発表を行い問題についての理解を深める。
③感染症等で対面授業への出席が困難な場合は、Blackboardのメールを使って授業日の午前9時までに連絡すること。
履修条件 「力学2」、「物理数学１」を履修中、または、履修済みであること。
授業計画
1 物理数学の基礎の復習のための演習と解説
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】微分積分や力学の復習を行う。 （2時間）
【事後学習】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）
【授業形態】対面授業
2 常微分方程式を解く（その１：１階常微分方程式）
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】事前学習資料を読む。 （2時間）
【事後学習】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）
【授業形態】対面授業
3 常微分方程式を解く（その２：２階常微分方程式）
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】事前学習資料を読む。 （2時間）
【事後学習】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）
【授業形態】対面授業
4 常微分方程式を解く（その３：２階常微分方程式-特に線形）
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】事前学習資料を読む。 （2時間）
【事後学習】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）
【授業形態】対面授業
5 微分方程式としての運動方程式とその解法（その１：１粒子１次元問題）
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】事前学習資料を読む。 （2時間）
【事後学習】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）
【授業形態】対面授業
6 微分方程式としての運動方程式とその解法（その２：２粒子系、連成振動、その他）
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】事前学習資料を読む。 （2時間）
【事後学習】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）
【授業形態】対面授業
7 授業内中間試験とその解説
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】第６回までの復習を行う。 （2時間）
【事後学習】試験問題を解き直す。 （2時間）
【授業形態】対面授業
8 力とベクトル場、スカラーポテンシャルと勾配
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】事前学習資料を読む。 （2時間）
【事後学習】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）
【授業形態】対面授業
9 ベクトル場の微分とベクトル微分演算子
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】事前学習資料を読む。 （2時間）
【事後学習】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）
【授業形態】対面授業
10 線積分と仕事
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】事前学習資料を読む。 （2時間）
【事後学習】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）
【授業形態】対面授業
11 面積分、ガウスの定理、ストークスの定理
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】事前学習資料を読む。 （2時間）
【事後学習】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）
【授業形態】対面授業
12 円柱座標や球座標での力学に関する問題演習
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】事前学習資料を読む。 （2時間）
【事後学習】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）
【授業形態】対面授業
13 中心力中の質点の力学
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】事前学習資料を読む。 （2時間）
【事後学習】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）
【授業形態】対面授業
14 ケプラー運動
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】事前学習資料を読む。 （2時間）
【事後学習】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）
【授業形態】対面授業
15 授業内試験とその解説
(A-4問題発見・解決力)
【事前学習】第１回から第１４回までの授業内容を復習する。 （2時間）
【事後学習】試験問題を解き直す。 （2時間）
【授業形態】対面授業
その他
教科書 なし
参考書 和達三樹 『物理のための数学』 岩波書店
和達三樹 『例解　物理数学演習』 岩波書店
兵頭俊夫 『考える力学』 学術図書出版社
成績評価の方法及び基準 レポート(20%)、授業内テスト(60%)、授業参画度(20%)
対面授業に参加できない場合は、授業実施日の午前9時までにBlackboardを通して教員に連絡すること。状況に応じて課題提出によって評価する。テストに欠席した場合は、希望者には追試を行う。
オフィスアワー 授業時間内およびBlackboardを通して質問を受け付ける。

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