物理学実験Ｂ

Experiments in Physics Ｂ

9974563

74BEBMS118

春木　理恵、内田　悠介、幸村　孝由

Takayoshi Kohmura、Rie Haruki、Yusuke Uchida

2024年度後期

2024 Second semester

金曜4限、金曜5限

Friday 4th and 5th periods　

創域理工学部　経営システム工学科

Department of Industrial and Systems Engineering, Faculty of Science and Technology

1.0単位

実験

Experiment

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

物理学の力学、電磁気学、熱学、光学の各分野に関する基本的な現象及び物理法則を理解できる
実験テーマに取り組む。
以下の授業計画で紹介しているように、14種類（10ブロックと呼ぶ）のテーマから、前期に取り組んでいないテーマの中から、4ブロックの実験テーマに取り組むことになる。
各ブロックの実験に取り組む前に実験テキストを読み予習した上で、実験に臨む。
実験は、実験記録ノートに実験経過や結果などを記入しながら作業を進める。（１ブロックのテーマあたり２週間を要する。）
また、4ブロックの実験のうち、指定された3ブロックの実験テーマについてレポートを作成（計３編）し、残りの1ブロックの実験テーマについては、パワーポイントなどのプレゼン用のソフトウェアを用いて実験内容をまとめ口頭で発表（プレゼン）を行う。

各実験テーマを通して、基本的な物理学現象の測定を実践して自然現象の法則を理解する。また、測定器具の取り扱いと、実験で得られる数値について、有効数字や不確かさなどのを正しく取り扱う方法、及び、その解釈について学ぶ。さらに、第３者に対して正しく実験内容と結果などを伝えるための実験報告書（レポート）の作成、その発表を実習する。また計算機を用いたデータ処理の仕方を学ぶ。

経営システム工学科のディプロマ・ポリシーである「経営システム工学科の学問分野に応じた基礎学力と、その上に立つ専門知識。」に該当する科目である。

研究者や技術者として必要となる技術と解析法の基礎を習得することができる。また、測定結果の報告書作成、発表の方法を学ぶことができる。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

回帰分析ができる関数電卓を、各自用意すること。

課題に対する作文　Essay／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work／プレゼンテーション　Presentation

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実験前には、教科書「基礎物理学実験」の該当部分を読み、ノートに概要をまとめる。実験後には、実験データを整理する。また指定された実験に対してはレポートを作成し、指定された期日に提出する。

平常点（予習ノートを含む）40％、レポート(実験レポートに代わるノート)および発表点60％で評価する。

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

Y

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

教科書は前期に配布したものを使用しますので、購入の必要はありません。
参考書については、必要に応じて、各実験題目において指示する

実験は２人（または３人）１組でチームを編成し， 各チームは、下記の（1）〜(8)の実験テーマから計4テーマの実験を行う。ただし，取り組む実験テーマの順番はチームで異なる。
また、第5, 8, 11週目には、レポートの執筆方法の説明、実験内容の口頭試問を実施する。
具体的な進行については最初に行なう授業ガイダンスで指示する。
（なお、以下の予定については変更することがある）

[第01週目] ガイダンス
・「物理学実験Ｂ」の進め方、実験の目的と心構えについて説明を受け、理解する。
[第02週目] 講義
・「物理学実験B」で学んだ実験や解析の手法のついて、「物理学実験B」で実験を行った経験を踏まえて、より発展的な観点から再度学ぶことにより理解を深める。
[第03週目] 実験 (1)
・学期を通じて行う3ブロックのテーマのうちの1つめのテーマの実験を行う。
[第04週目] 実験 (1)
・学期を通じて行う3ブロックのテーマのうちの1つめのテーマの実験を行う。
[第05週目] データ整理
・実験（1）について、実験データの整理を行う。
[第06週目] 実験 (2)
・学期を通じて行う3ブロックのテーマのうちの2つめのテーマの実験を行う。
[第07週目] 実験 (2)
・学期を通じて行う3ブロックのテーマのうちの2つめのテーマの実験を行う。
[第08週目] データ整理
・実験（2）について、実験データの整理を行う。
[第09週目] 実験 (3)
・学期を通じて行う3ブロックのテーマのうちの2つめのテーマの実験を行う。
[第10週目] 実験 (3)
・学期を通じて行う3ブロックのテーマのうちの2つめのテーマの実験を行う。
[第11週目] 発表会概要説明
実験結果を発表することの重要性とその方法の概要について、前期の発表会の経験を踏まえて学び理解する。
[第12週目] データ整理
・実験（3）について、実験データの整理を行う。
[第13週目] 発表会
・実験（3）に関する発表会を行い、発表内容に関する討論も行い、実験内容についての理解を深める。
[第14週目] 発表会
・実験（3）に関する発表会を行い、発表内容に関する討論も行い、実験内容についての理解を深める。
[第15週目]ノート提出及び返却・補充実験
・実験ノートの総合的な点検を行う。また、必要に応じて補充実験を行い、より深い理解を追究する。


尚、上記の【授業の概要】で述べた8ブロックの実験テーマは、以下の通りである。

（1）A．金属線の伸びによるヤング率の測定（サールの方法）
　　 金属線に力を加え，その伸びを測定してヤング率を求める。
B．重力加速度の測定（ボルダの振り子による方法）
　　 振り子の微小振動の周期を測定し，重力加速度を求める。

（2）減衰振動の測定
　　 液体中の円筒の回転運動は，その粘性抵抗のため減衰振動になることを観測する。

（3）A．熱の仕事当量（水熱量計による方法）
　　 熱がエネルギーの一形態であることを，電気エネルギー（ヒーターの発熱）が水温を
　　 上昇させることで理解する。
        B．ホイートストン・ブリッジによる抵抗測定
　　 電気抵抗の測定法を理解し、電気伝導率が温度に依存することを学ぶ。

（4）レンズの焦点距離と主点の測定
　　 レンズ・組み合わせたレンズによって、物体の像がどのような法則で形成されるかを観測する。

（5）A．光の回折と干渉
　　 光の回折・干渉現象を観測し，光の波動性を確認する
         B．ニュートンリングの測定
　　 凸レンズと平板ガラス板による干渉縞を観察し，凸レンズの曲率半径を求める。

（6）電流と磁場および電磁誘導
　　 電流と磁場の関係を理解する。

（7）A．オシロスコープの使用法
　　 オシロスコープの構造・原理・操作法を学ぶ。
        B．ダイオードの整流特性
　　 シリコンダイオードの整流特性・整流波形を観測する。

（8）慣性モーメントの測定
　　 2本吊した剛体を用いて慣性モーメントについて学ぶ。

（9）変形円盤の形状解析
　　 2本吊した剛体を用いて慣性モーメントについて学ぶ。

（10）等電位線の測定
　　導体サンプルなどを用いて電位について理解する

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受講に関する各種の指示と連絡は物理学実験室のある4号館２階の廊下の掲示板によって行われるので、毎週確認すること

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