理工・生命科学部教養科目KLAC Course
BSP100LC（初年次教育、学部導入教育及びリテラシー教育 / Basic study practice 100）物理学基礎ＩBasic Physics I
篠原 俊二郎Shunjiro SHINOHARA
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工・生命科学部教養科目KLAC Course |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | H3308 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 月3/Mon.3 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工・生命科学部教養科目＞Category | 理系教養科目（理科系） |
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Outline (in English)
Modern physics include mechanics, electromagnetics, statistical thermodynamics and quantum mechanics. Here, mechanics is classical fundamental physics (Newton’s law of motion), describing the motion of the object.
Motion in various objects relating to our daily lives such as automobiles and airplanes is governed by the classical dynamics. Therefore, in order to understand the motion of a real object, we must set up equations of motion and solve them. Here, using some typical examples, this learning process will be executed. Furthermore, introducing the concept of work and energy, a deep understanding of motion, which has a different viewpoint from the equations of motion, will be done. Regarding the mathematics necessary for the understandings of these concepts, the explanation will be done at all such times.
Here, the aim of this course is to help students acquire the followings: position・velocity・acceleration, equation of motion, resistive movement, oscillation motion, work and energy. The goals of this course are to acquire the above topics.
Students will be expected to have completed the required assignments after each class meeting. Your study time will be more than four hours for a class.
Your overall grade in the class will be decided based on the followings: term-end examination: 50 %, short examination: 15 %, reports on practical problems: 15 %, reports on advanced, practical problems: 20 %
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
現代物理学は力学、電磁気学、熱統計力学、量子力学に大きく分けられる。物理学基礎では物理学全分野の基礎となる力学、いわゆる古典力学（ニュートンの運動）を学ぶ。これは我々の日常に現れる物体の運動を扱う分野であり、数学を用いて表現することにより、自然現象を理解する方法を学び、工学全般の基礎となる考え方、応用法を学べる。
つまり、自動車や飛行機などわれわれの日常生活に深く関わりのある諸物体の運動は古典力学の法則に支配されている。したがって，実際の物体の運動を理解するためには、運動方程式を正しく立て、この方程式を解く必要がある。物理学基礎 I では、いくつかの典型 的な場合について、このプロセスの学習を行う。さらに、仕事とエ ネルギーの概念を導入し、運動方程式とは異なる観点から運動につ いての理解を深める。これらの概念の理解に必要な数学については、 そのつど説明する。
到達目標Goal
力学は物理学分野の基礎、土台であり、今後の機械系専門分野への理解にも重要である、本講義ではその中で、基本的な運動に加え、抵抗力や振動などの運動、及び仕事、エネルギーについて理解できるのを目標にする。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、以下に関連している。理工学部：「DP2」と「DP4」。
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
春学期の開講形式は基本的にはオンライン講義で行います。各回の授業計画については、学習支援システムでその都度提示しますので、適宜そちらを確認して下さい。特に「お知らせ」、「教材」、「課題」を見て下さい。
なお指定教科書は授業開始日までに、購入しておいて下さい。
毎回講義の初めに、前回の講義のまとめと注意点を解説します。何れにしても、課題等に対しては学習支援システムや講義においてフィードバックします。質問も歓迎です。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：オンライン/online
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[オンライン/online]：単位、運動の表わし方
単位系、変位・速度・加速度、微積分とベクトル,等速円運動
2[オンライン/online]：運動の法則
平面の運動、極座標表示
3[オンライン/online]：運動方程式(I)
放物運動、斜面、摩擦
4[オンライン/online]：運動方程式(II)
等速円運動、運動量保存
5[オンライン/online]：抵抗力を受ける運動(I)
速度に比例する力
6[オンライン/online]：抵抗力を受ける運動(II)
速度の2乗に比例する力
7[オンライン/online]：振動運動(I)
単振動
8[オンライン/online]：振動運動(II)
減衰振動
9[オンライン/online]：振動運動(III)
強制振動
10[オンライン/online]：仕事とエネルギー(I)
仕事の定義、エネルギー原理
11[オンライン/online]：仕事とエネルギー(II)
保存力とポテンシャルエネルギー
12[オンライン/online]：仕事とエネルギー(III)
力学的エネルギー保存則
13[オンライン/online]：解説
位置・速度・加速度、運動方程式、抵抗力を受ける運動、振動運動、仕事とエネルギー
14[オンライン/online]：補足
春学期学習の総まとめ
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】予習で疑問点があれば、講義中などで質問できるよう整理をしておく。適宜、練習問題・演習問題をレポートとして課す。復習もしておくこと。
テキスト（教科書）Textbooks
理工系のための解く！力学、平山修・篠原俊二郎 著、講談社（第2版、第8刷り）、ISBN Code: 9784062806039
参考書References
特にないが、図書館や本屋で、「力学」の入門書、専門書の中から自分に合った書を見つけるのが良い。
成績評価の方法と基準Grading criteria
各回のテーマについて内容が理解できたかの確認のために、原則として毎回小テストと練習問題レポートを宿題として課します。章毎の演習問題もレポートとします。これにより各人が自ら理解度を把握するようにして下さい。成績評価は、小テスト（35 %）、練習問題レポート（35%）、演習問題レポート（30 ％）で行います。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
毎週の提出物の中に、疑問点、要望等、あれば記載する。フィードバックをかけてレベルの変更や、内容、進度を変更することがある。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
関数演算付き電卓
その他の重要事項Others
大学では自ら学び疑問を解決する姿勢が大事である。大学における力学について、高校レベルの物理の公式を用いれば解ける問題も多い。大学の授業では、しかし、その公式が確立する過程を考え、その本質を理解することが目的になる。したがって授業をよく理解し考え方を学ぶことで、応用できる課題が広がり、公式を忘れても自ら考え解を導く糸口をつかめるようになる。その考え方は、実社会へ出てからも必ず役に立つ。