シラバス情報

科目授業名称(和文) Name of the subject/class (in Japanese)
入門力学
科目授業名称(英文) Name of the subject/class (in English)
Introductory Mechanics
授業コード Class code
9922A13
科目番号 Course number
22PHMEC101

教員名
柳生 慶
Instructor
Kei Yagyu

開講年度学期
2026年度前期、2026年度後期
Year
2026年度
Semester
③First semester, Second semester
曜日時限
火曜6限
Class hours
6th period, Tuesday

開講学科・専攻 Department
理学部第二部 物理学科

Department of Physics, Faculty of Science Division Ⅱ
単位数 Course credit
4.00単位
授業の方法 Teaching method
講義

Lecture
外国語のみの科目(使用言語) Course in only foreign languages (languages)
-
授業の主な実施形態 Main class format
① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要 Description
力学は物理学の中でも最も古くから体系を整え、その後の物理学発展の基礎となった分野である。力学で用いられる力、運動量、エネルギーといった概念は、物理学全体をつらぬく基礎概念であり、最初に習得されるべきものである。前期は質点の力学、後期は質点系の力学が中心となる。将来専門科目を履修するときに必要な基礎概念を、学ぶことができる。講義内容は入門力学演習A、Bや基礎物理学実験と関連が深いので、これらの科目を受講することで理解度を深めることができる。
目的 Objectives
ニュートンの運動法則によってマクロな自然現象が統一的に記述されることを理解する。また、運動法則がベクトル量を用いた微分方程式によって記述され、それを初期条件の下で解くことで過去・現在・未来の現象が決定することを修得する。
この科目は本学科のカリキュラム・ポリシーに定める基礎科目に相当する科目である。
到達目標 Outcomes
【前期における到達目標】

① 力の働きを正しく理解し、状況に応じてニュートンの運動方程式を適切に立てることができる。

② 初期条件の下で運動方程式を解き、任意の時刻における物体の位置や速度などを求めることができる。

③ 力学的エネルギーや運動量などの保存則が成り立つ条件を理解し、適切な保存則を用いて物体の運動を解析することができる。


【後期における到達目標】

④ 回転運動を角運動量やトルクを用いて記述し、それらの関係を用いて運動を解析することができる。

⑤ 質点系および剛体の運動を質量中心の運動と回転運動に分けて記述し、それぞれを解析することができる。

⑥ 非慣性系における見かけの力の概念を理解し、それを含めた運動方程式を用いて物体の運動を記述することができる。

卒業認定・学位授与の方針との関係(学部科目のみ)
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/​​​
履修上の注意 Course notes prerequisites
高等学校の物理を履修していることを前提とする。特に高校レベルの微分・積分を使いこなすことができるようよくよく復習しておくこと。




アクティブ・ラーニング科目 Teaching type(Active Learning)
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準備学習・復習 Preparation and review

LETUSに講義ノートを遅くとも授業の前日にはアップロードするので、授業開始前に必ず目を通しておくこと。

また、関連箇所を参考書等を用いて予習しておくこと。

予習では、講義内容の流れを確認し、理解できない点や疑問点を整理したうえで授業に臨むことが重要である。


タブレット端末(iPadなど)を所持している方は、講義前に講義ノートを端末にダウンロードしておき、

講義中は説明をよく聞き、重要なポイントや補足事項のみを書き足すことを強く推奨する。

手書きで書き込みができるアプリ(Goodnotesなど)を利用するとよい。

タブレット端末を持っていない場合は、講義ノートを事前に印刷し、紙媒体に書き込みながら受講してもよい。

このように事前に講義ノートを配布する目的は、板書を書き写すことに意識を取られすぎることなく、

説明の内容そのものに集中し、理解を深めるためである。

授業では、内容の論理の流れや各概念の意味をその場で理解し、「今日は何を学び、何が理解できるようになったか」

を自分の言葉で説明できる状態になることを目標とする。


また、授業内容の復習および理解の定着のため、演習問題をLETUSに掲載するので、毎回必ず取り組むこと。

物理の内容は、読んだり授業を聞いただけでは身につかず、自分の手で実際に計算し、考えることによって初めて

理解できるものである。

演習を通じて、自力で計算および説明ができるレベルに到達することを目指してほしい。

受講にあたっては、受け身の姿勢ではなく、積極的に考え、自ら理解を深める姿勢を持つことを強く期待する。

成績評価方法 Performance grading policy
中間試験(30%程度)と到達度評価(70%程度)を前期・後期で行い、その総合で評価を行う。但し、到達度評価のみの結果が中間試験を考慮した結果を上回った場合は、到達度評価の点数のみをもって最終成績とする。

学修成果の評価 Evaluation of academic achievement
・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

教科書 Textbooks/Readings
教科書の使用有無(有=Y , 無=N) Textbook used(Y for yes, N for no)
N
書誌情報 Bibliographic information
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MyKiTSのURL(教科書販売サイト) URL for MyKiTS(textbook sales site)
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/

参考書・その他資料 Reference and other materials

0.「入門力学」講義ノート 

  上で説明した通り、講義の前日までにLETUSにアップロードする。

1. 考える力学 第2版 兵頭俊夫 著 (学術図書出版社)
   ISBN-10 ‏ : ‎ 4780609410
   ISBN-13 ‏ : ‎ 978-4780609417

2. 力学 (物理入門コース 新装版) 戸田盛和 著 岩波書店

  ISBN-10 ‏ : ‎ 4000298615
  ISBN-13 ‏ : ‎ 978-4000298612



授業計画 Class plan
以下の内容で講義を進める。ただし、これはあくまでも予定であって、授業の進捗状況等によって変更することもあり得る。

【前期】
1 ガイダンス、導入

2 微分・積分、近似計算

3 ベクトルの基礎
 ベクトルの和・差、内積、外積、ベクトルの微分

4 運動の3法則

5 運動の例1:一定の力がかかる場合の運動

6 運動の例 2:単振動

7 中間試験

8 微分方程式の解法 1
    微分方程式の分類、単振動

9 微分方程式の解法 2
    減衰振動、強制振動

10 保存則を用いた運動の理解1: 仕事とエネルギー

11 保存則を用いた運動の理解2:力学的エネルギー保存則

12 保存則を用いた運動の理解3:運動量保存則

13 保存則を用いた運動の理解4:角運動量保存則

14 惑星の運動
    万有引力、ケプラーの法則の導出

15 到達度評価

【後期】
16 前期の復習

17 質点系の力学
     重心運動と相対運動

18 剛体の力学 1
     剛体の自由度と運動方程式

19 剛体の力学 2
     慣性モーメント

20 剛体の力学 3
     固定軸回りの運動

21 剛体の力学 4
     平面運動

22 剛体の力学 5
    打撃の中心、玉突き運動

23 剛体の力学 6
    歳差運動

24 中間試験

25 相対運動 1
  並進運動する座標系、ガリレイの相対性原理

26 相対運動 2
     回転運動

27 相対運動 3
  地表付近での運動

28 散乱現象1
  2体散乱

29 散乱現象2
     散乱断面積

30  到達度評価


担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容 Work experience of the instructor
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教育用ソフトウェア Educational software
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備考 Remarks



授業でのBYOD PCの利用有無 Whether or not students may use BYOD PCs in class
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授業での仮想PCの利用有無 Whether or not students may use a virtual PC in class
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