キーワード
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運動、力、運動の法則、仕事、エネルギー、運動量、保存則、単振動、音と光、干渉
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授業の目標
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物理学は私たちにとって科学技術を理解するために重要な科目です。物理学の基本的知識やその考え方の習得、それに基づいた自然に対する洞察力を涵養します。物理学Iでは、物理学分野の力学や波動について学び、以下のことを目標にします。
１． 力学、波動の基本原理を理解し、日常生活や科学技術に応用することができる。
２． 力学、波動の基本法則や用語、実験的事実、その手法を知ることができる。
３． 問題を扱うときに関連する原理と法則を突き止めることができる。
４． 日常における力学・波動に関する物理的問題がどのように解かれるのかを理解し、その応用問題を解くことができる。
５． 物理的な現象が日常生活にどのように関係しているのかを理解できる。
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到達目標
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１．位置、速度、加速度をベクトルとして理解し、運動学的問題を認識して解くことができる。
２．物体に働く力の種類を認識し、自然界で典型的に起こる運動をニュートンの運動の法則により理解できる。
３．ニュートンの運動の法則を応用し、様々な運動を定性的、定量的に理解できる。
４．物体間の相互作用を力積と運動量の概念により理解できる。
５．仕事、運動エネルギーの関係によりエネルギーの概念を学び、重力的ポテンシャルエネルギーを導き、理解することができる。
６．万有引力の法則により惑星の運動やケプラーの法則を定性的に理解できる。
７．振動の物理と数学を理解し、応用できる。振動の減衰や共鳴を理解し、日常の現象に関係した簡単な問題を解くことができる。
８．紐による波、音波、光などの波の現象がどのように引き起こされるのかを定性的に理解できる。水面波、音波、光などに共通する屈折や回折、干渉などの性質を理解し応用できる。
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授業計画
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１．運動の概念と数学
２．二次元以上の運動
３．力と運動の法則
４．ニュートンの法則の応用
５．仕事とエネルギー
６．力学的エネルギーの保存則
７．力積と運動量
８．振動
９. 共鳴現象
10．円運動の動力学
11．角運動量とその保存則
12. 惑星の運動
13. 波の物理
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準備学習(予習・復習)等の内容と分量
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授業では、物理学の構造的理解において基幹となる概念について学びますが、自然科学への応用には不十分です。また、単なる暗記科目ではないため、問題演習が欠かせません。そのため、復習に特に力を入れて、次週までに曖昧な理解を持ち越さないようにするようにしてください。また、物理学は全体にわたっての構造的理解が必要ですので、繰り返しの学習が必要となります。宿題、予習、復習併せて１時間半以上の時間をかけることが理想的です。
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成績評価の基準と方法
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授業目標に対する到達度を，次の観点から総合評価します．
＜＜評価の観点＞＞
(1)物理用語や物理現象の基礎知識を修得しているか。
(2)物理学の基本原理を理解し，問題を扱うときに関連する原理と法則を突き止めることができるか。
(3)エネルギーなどの物理における中心的な考え方を修得できたか。
(4)日常生活における物理に関係した現象を説明する際に習得内容を活用できるか。
以上の内容を（１）（中間テスト及び）期末テスト（２）（小テスト及び）レポートにより評価する。成績評価は「A+」から「F」までの11段階評価とし、成績分布は「A+」及び「A」＝5～20％、「A－」及び「B+」＝20～40％，「B」及び「B－」＝30～50％、「C+」及び「C」＝10～20％を目安として成績評価する。なお「A+」の割合は、履修者の上位 5%以内を目安とする。
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有する実務経験と授業への活用
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他学部履修の条件
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テキスト・教科書
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講義指定図書
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参照ホームページ
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研究室のホームページ
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備考
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物理学Iでは高校で物理基礎、物理を履修していることを前提としていません。
実施形態：対面で実施する予定ですが、状況に応じてオンライン（事前にアップロードしたビデオ・資料の視聴(オンデマンド)」と「Moodleフォーラム等」との組み合わせ）での実施を検討します。
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更新日時
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授業実施方式
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