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振動と波動

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令和２年度以降入学者 振動と波動
令和元年度以前入学者 振動と波動
教員名 玉岡幸太郎
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 遠隔授業（オンデマンド型）
授業の形態 Blackborad を用いたオンデマンド型授業と zoom を用いた同時双方向型授業を複合的に行う。状況に応じて両者の割合が変更される可能性がある。
Blackboard ID 20231448
授業概要 物理学はもとより自然科学の広い分野に関連する振動・波動現象の基礎事項とその数学的扱いについて講義する。
授業のねらい・到達目標 （１）基本的な振動現象や波動現象を理解し、それに関連する問題を解くための物理学と数学の学力をつける。
（２）単振動、減衰振動、強制振動、連成振動等の振動現象や干渉、回折等の波動現象の意味とそれらを表す物理法則が導かれる仮定が理解でき、それをもとに基礎的な演習問題を解けるようになる。

既存の知識にとらわれることなく、物事を論理的に、批判的に考え、説明することができる。(A-3-2)

この科目は文理学部(学士(理学))のDP3及びCP3に対応しています。
授業の形式 講義
授業の方法 授業の形式:
基本的にオンライン授業だが、何らかの事情があって参加できない学生は事前に相談すること。
履修条件
授業計画
1 【オンデマンド】イントロダクション・単振動の復習 (A-3-2)
【事前学習】教科書p.5～p.11, p.18~p.23を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する （2時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
2 【オンデマンド】減衰振動・強制振動・パラメータ励振 (A-3-2)
【事前学習】教科書p.25～p.28, p.29～p.37を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する （2時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
3 【課題研究】振動に関する演習問題を考える（その１）+ 解説(A-3-2)
【事前学習】第 1 〜２ 回の講義内容を復習しておく （2時間）
【事後学習】問題の考察を踏まえて、理解不足を補っておく （2時間）
【授業形態】同時双方向型授業、課題研究
4 【オンデマンド】連成振動とそれに関連する基準座標と基準振動について (A-3-2)
【事前学習】教科書p.38～p.48を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する （2時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
5 【オンデマンド】連成振動の一般論とうなりについて (A-3-2)
【事前学習】教科書p.55～p.62を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する （2時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
6 【オンデマンド】連続極限と弦の振動について (A-3-2)
【事前学習】教科書p.64～p.71を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する （2時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
7 【課題研究】振動に関する演習問題を考える（その２）+ 解説 (A-3-2)
【事前学習】第 1 〜 7 回の講義内容を復習しておく （2時間）
【事後学習】問題の考察を踏まえて、理解不足を補っておく （2時間）
【授業形態】同時双方向型授業、課題研究
8 【オンデマンド】フーリエ級数・フーリエ変換（直感的な理解）(A-3-2)
【事前学習】教科書p.86～p.93を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する （2時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
9 【オンデマンド】フーリエ級数・フーリエ変換（具体例）(A-3-2)
【事前学習】教科書p.94～p.101を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する （2時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
10 【課題研究】フーリエ級数・変換に関する演習問題を考える + 解説 (A-3-2)
【事前学習】第 ８ 〜 ９ 回の講義内容を復習しておく （2時間）
【授業形態】同時双方向型授業、課題研究
11 【オンデマンド】波動方程式 1（ディリクレ境界条件）(A-3-2)
【事前学習】講義内容を復習し、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する （2時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
12 【オンデマンド】波動方程式 2（ノイマン境界条件・周期境界条件）(A-3-2)
【事前学習】講義内容を復習し、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する （2時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
13 【オンデマンド】波動方程式 3（変数分離法・波の反射）(A-3-2)
【事前学習】講義内容を復習し、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する （2時間）
【授業形態】オンデマンド型授業
14 【課題研究】波動方程式に関する演習問題を考える + 解説 (A-3-2)
【事前学習】これまでの講義内容を復習し、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する （2時間）
【授業形態】同時双方向型授業、課題研究
15 【課題研究】期末レポートと解説 (A-3-2)
【事前学習】講義内容を復習しておく （2時間）
【事後学習】期末レポートを踏まえて、理解不足を補っておく （2時間）
【授業形態】同時双方向型授業、課題研究
その他
教科書 鹿児島誠一 『振動・波動入門』 サイエンス社 1992年
参考書 なし
成績評価の方法及び基準 レポート(100%)
オフィスアワー 授業内容に関する質問は、Blackboard や zoom を通して随時受け付けます。

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