2024年度前期物理学1演習

曜日・時限 火曜日3時限,火曜日4時限 期別 前期 週時間数 0
ナンバリング GF120201
開講学科等 情報通信工学部-通信工学科
教員名 山口 雅弘
山口 雅弘
職務履歴

目的

物理学は自然の諸現象を理解するとともに,あらゆる工学の専門分野を学ぶための基礎的な学問である。物理学をしっかり学ぶことで,最先端の技術革新にも対応できる応用力を学ぶための基盤の力が養われる。この講義では,質点の運動を取り上げ,具体的な力学現象を通して,物理学の概念と法則を学ぶことを目的にしている。物理的なイメージを大切にしながら,ていねいに講述がされ,関連する演習問題を解いて確認するので,これまでに十分に物理学を学んでいない場合でも無理なく理解を進めることができる。さらに物理量を表すスカラーやベクトル,微分積分による運動の表現,微分方程式としての運動方程式の扱いなど,たくさんの演習問題を解くことによって,数学的な取り扱いに習熟し,応用力を養うことができる。そして物理学が単なる「暗記」科目ではなく,自然現象を正しく認識する方法を教えていることを認識することができる。また,通信工学分野における基礎的な専門知識を有し、それらを適切に応用する能力を備えることができ、新たな課題に対して獲得した知識を総合的に活用し解決できる。

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 A,C 物理学とは, 運動の表現(1)単位, ベクトル, 座標 事前学修 「ベクトル,座標」について調べる(1時間)
事後学修 「単位, ベクトル, 座標」を復習する(1時間)
2 A,C 運動の表現(2)速度,加速度 事前学修 「速度,加速度」について調べる(1時間)
事後学修 「速度,加速度」を復習する(1時間)
3 A,C 運動の表現(3)1次元の運動 事前学修 「一次元の運動」について調べる(1時間)
事後学修 「1次元の運動」を復習する(1時間)
4 A,C 運動の表現(4)落下運動 事前学修 「落下運動」について調べる(1時間)
事後学修 「落下運動」を復習する(1時間)
5 A,C 運動の表現(5)2次元の運動 事前学修 「2次元の運動」について調べる(1時間)
事後学修 「2次元の運動」を復習する(1時間)
6 A,C 力と運動(1)力の概念 事前学修 「力の概念」について調べる(1時間)
事後学修 「力」を復習する(1時間)
7 A,C 力と運動(2)ニュートンの第1法則:慣性系 事前学修 「ニュートンの第1法則」を調べる(1時間)
事後学修 「慣性系」を復習する(1時間)
8 A,C 力と運動(3)ニュートンの第2法則:運動方程式 事前学修 「ニュートンの第2法則」について調べる(1時間)
事後学修 「運動方程式」を復習する(1時間)
9 A,C 力と運動(4)ニュートンの第3法則,摩擦力 事前学修 「ニュートンの第3法則」について調べる(1時間)
事後学修 「作用反作用,摩擦力」を復習する(1時間)
10 A,C 仕事とエネルギー(1)仕事 事前学修 「仕事」について調べる(1時間)
事後学修 「仕事」を復習する(2時間)
11 A,C 仕事とエネルギー(2)運動エネルギーとポテンシャルエネルギー, エネルギー保存則 事前学修 「力学的エネルギー」について調べる(1時間)
事後学修 「エネルギー保存則」を復習する(2時間)
12 A,C 運動量と衝突(1)力積 事前学修 「力積」について調べる(1時間)
事後学修 「力積」を復習する(2時間)
13 A,C 運動量と衝突(2)運動量保存則 事前学修 「運動量保存則」について調べる(1時間)
事後学修 「運動量と衝突」を復習する(2時間)

授業形式記号

  • A:一斉授業(通常の講義)
  • B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
  • C:体験、実験、実習、演習など
  • D:調査 分析、解析など
  • E:ものづくり、作品制作
  • F:グループワーク(ディスカッション・ディベートを含む)
  • G:プレゼンテーション
  • H:地域・企業 連携型学習
  • I:その他

到達目標

(1)位置・速度・加速度を理解し,物体の運動を数学的に記述できる。
(2)ニュートンの運動法則を説明できる。
(3)物体に働く力を記述でき,運動方程式を立てて解くことができる。
(4)力学的エネルギー保存則から物体の運動を考察できる。
(5)物理的な考え方・科学的思考に基づき、物体の運動や自然現象のしくみを考察し説明できる。

本科目に関連するディプロマ・ポリシー項目
〇2024年度入学生
 以下のリンク先のカリキュラム・マップを参照
 URL:https://www.osakac.ac.jp/about/policy/faculty/
〇2023年度以前の入学生
 修得する資質・能力:知識・理解力、応用力【DP-F-1-1】
           創造力【DP-F-4-1】

評価方法と評価観点

評価方法 配点合計知識・理解力応用力コミュニケーション力態度・志向性創造力 合計
定期試験またはレポート試験 0%
小テスト、小論文 60% 60% 20% 20% 100%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 20% 60% 20% 20% 100%
授業での姿勢(ノート、質疑など) 20% 60% 20% 20% 100%
作品、パフォーマンス(実技、実演) 0%
その他1(具体的に: 0%
その他2(具体的に: 0%
100% 60% 20% 0% 0% 20% 100%

教科書・参考書

教科書:「科学者と技術者のための物理学Ia力学・波動」RaymondA.Serway著 松村博之訳(学術図書出版社)

オフィスアワー

前田郁弥:木曜日3時限 A号館1階 教員室23
山口雅弘:質問等がある場合,講義終了時に適宜受け付けます。
(再)山口雅弘:質問等がある場合,講義終了時に適宜受け付けます。
注:なお、学内外の用務のため、オフィスアワーでも教員が教員室に不在の可能性があります。

その他

〇受講する際の注意事項
(1)1年次の初めに発表されるクラス分けに従い,指定されたクラスで受講すること。
(2)関数付き電卓を持参すること。
〇課題・レポートについて
提出された課題・レポートは内容を確認し、考え方や解答例などの解説を行う。

〇基礎専門科目「物理学1演習」については、必ずweb履修登録で表示される科目・クラスを登録して下さい。

※過年度の入学生への注意(力学・物理学科目の履修方法、他学科を履修する場合も、これに準じて履修すること)
1年次配当科目 
 前期「物理学1演習」→前田郁哉クラスを履修すること 

〇基礎専門科目の再履修・・・再履修科目を開講している科目があります。時間割に該当者、履修の注意などが記載されています。今年度開講されている再履修クラスは以下の通りです。
 後期「(再)物理学1演習」
※上記の基礎専門科目の再履修クラスは後期履修登録時のみ、履修登録可能です。前期履修登録時には登録できませんのでご注意ください。

実務経験のある教員による授業科目