物理学１

Physics 1

9916B5C

16ONPHY102

勝本　信吾

Shingo Katsumoto

2026年度前期

2026年度

①First semester

金曜4限

Friday 4th Period

理学部第一部　応用化学科

Department of Applied Chemistry, Faculty of Science Division Ⅰ

2.00単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

物理学１では，物理学の基礎である力学（古典力学）を学ぶ．主要テーマは「力学のための基礎数学」，「質点の運動」，「質点系と剛体の運動」で，動力学が中心となる．

1. 「力学のための基礎数学」では，物体の運動を記述するために必要なベクトルの概念，座標系，微分方程式などの具体的計算法を学ぶ．
2. 「質点の運動」では，ニュートンの運動の三法則を土台として，質点の運動を取り扱う．
3. 「質点系と剛体の運動」では，質点の運動法則を援用し，質点系の運動，さらに，剛体を質点間の距離が不変である質点系と考え，質点系を拡張して剛体の運動を学ぶ．

全体を通し，単に古典力学の計算法を習得するばかりでなく，物理学の基本的な概念，物理量と物理次元，「場」の考え方，対称性と保存則など，あらゆる自然科学，工学の基礎となるものを，古典力学の実例を通して学ぶ．

自然科学の各分野，あるいはその応用の各分野に進む者にとって，古典力学は極めて重要な基礎科目の1つである．古典力学を学ぶことで以下のような知識・考え方を身につけることを目的とする．

1. 第一義に物理学の内容として，物体の運動の記述方法と予測のための計算法を習得する．
2. 少数の確からしい簡単な前提から，数学的論理の積み重ねによって複雑な物体の運動の計算法を導く過程を体験することで，自然科学独特の論理的思考力を身につける．
3. 諸トピックスの底流に流れる物理学のメタな概念，物理量と物理次元，対称性と保存則，など，（繰り返しになるが）あらゆる自然科学，工学の基礎になるものを，実例を通して学ぶ．

全体を通して，人間が自然界を自らの頭脳で理解したい，という営みの一例を実感することを目的とする．

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/​​​

物理学の骨格をなす力学はベクトル，微分方程式を用いて物体の運動を記述するので，ベクトル，微分方程式の計算に習熟すること．力学は高校で学習した内容も含まれるが，高校とは違って大学では数学的に現象を扱うようになり，難易度も上がる．復習では，毎回必ず手を動かして計算し，内容を理解することが必要である．

講義はLETUSにアップロードする「講義テキスト」に沿って行う．

小テストの実施　Quiz type test

適当な頻度で，理解確認のための選択式小テストを実施する．

成績評価：到達度評価試験および平常点として出席状況を考慮した課題レポートの評価点で行う．
評価方法：
到達度評価試験50％，
平常点50％：課題のレポートの評価点×出席率×小テストの提出率

・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

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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://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

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

「理工系の基礎 物理学I」　小向得・満田・坂田・梅村・二国　著　（丸善 2017）　
「物理学 (三訂版)」　小出昭一郎 著 （裳華房 2019）
「物理学基礎（第５版）」原 康夫 著（学術図書出版 2024）

1．力学の基礎数学 (1) ベクトル(1)
ベクトルの内積・外積の基本概念を理解し，計算法を学ぶ．

2．力学の基礎数学 (1) ベクトル(2)，力学の基礎数学 (2) 直交座標系
ベクトルの微分を理解し，速度，加速度の基本概念を理解し，計算法を習得する．デカルト座標系，円柱座標系，極座標系の基本的概念を理解し，デカルト座標系と円柱座標系の変換，デカルト座標系と極座標系の変換を学び慣れ親しむ．

3．力学の基礎数学 (2) 微分方程式
線形微分方程式および非同次線形微分方程式の解法を理解し，微分方程式の求解法を習得する．

4． 運動の法則 (1)
ニュートンの運動の三法則，運動量，力積の基本概念を理解する．また，重力場で抵抗力が働く場合の運動方程式を立て，微分方程式の解を求めることによって運動を解析する手法を習得する．

5 ．運動の法則 (2)
質点に復元力と外部から時間に依存する力（強制力）が働くときの運動方程式を立て，解を求めることを通して，単振動および強制振動の基本概念を理解する．

6． 運動方程式の変換と力学的エネルギー (1)
角速度，円柱座標系の基本ベクトルの時間変化を理解し，平面内で運動するときの動径成分と方位角方向成分の運動方程式を求める手法を学ぶ．また，仕事と運動エネルギーの物理的意味を理解する．

7．運動方程式の変換と力学的エネルギー (2)
保存力とポテンシャルの概念を学ぶことによって， 力が保存力のときの力学的エネルギーの物理的意味を理解する．

8．角運動量と中心力，相対運動
角運動量，中心力の基本概念を学び，中心力が働くときの平面運動を理解する．ガリレオ変換の法則，一定速度をもつ座標系，慣性系に対して角速度をもつ回転座標系についての相対運動を理解する．見かけの力である遠心力，コリオリの力を理解する．

9．質点系の運動 (1)
質点系の運動，質点系の角運動量，質点系が重心まわり回転するときの角運動量の概念を理解する．

10．質点系の運動 (2)
質点系の運動エネルギーと仕事の概念を理解する．質点系の代表的な運動である ２体問題とを理解する．

11．角運動量と慣性モーメント (1)　　　　　　　　
質点系の角運動量と慣性モーメントの関係を学び，剛体の運動エネルギーの概念を理解する．　　　　

12．角運動量と慣性モーメント(2)
主慣性モーメントの概念を学び，剛体の主慣性モーメントの計算手法を習得する．

13．剛体の平面運動 (1)　　　　　　　
慣性主軸まわりの剛体の平面運動の具体的な例題を考えることによって，固定点まわりの剛体の運動を理解する．

14．剛体の平面運動 (2)
重心まわりの回転を伴う運動の具体的な例題を考えることによって，特定の固定点のない回転を伴う剛体の運動を扱えるようになる．また，撃力が働く場合の剛体の運動量変化および角運動量変化を理解する．

15．到達度評価
当該授業における達成度を達成度評価により確認する．
その後，授業として当該授業科目の内容の総括を行う．

すべての履修学生に対して、半数以上の授業回を対面で受講することを求める．

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特になし

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