力学１

Classical Mechanics 1

9982B80

81PHMEC101

新井　優太郎

Yutaro Arai

2026年度前期

2026年度

①First semester

火曜3限

Tuesday 3rd period

先進工学部　マテリアル創成工学科

Department of Materials Science and Technology, Faculty of Advanced Engineering

2.00単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

2年次以降の物理系の専門科目の基礎であるNewton力学を学び，自然現象を物理的な観点から理解・考察できる能力を養う。

流体力学・熱力学統計力学・電磁気学・量子力学など、物理学の様々な分野の原点であるNewton力学を学ぶことにより、Newton力学自身の理解と同時に、物理学全般への入門を行うことを目的とする。

本講義は，マテリアル創成工学科のカリキュラムポリシー『4. 低学年次に設定される「基礎科目」は、物理、化学、機械、電気及び数学などの工学の基礎知識を学べる科目編成により、材料工学の専門家として必要な学理の修得を目指す。』の「基幹基礎科目」，工学の基礎となる物理学，とりわけ力学の分野を学ぶ基幹基礎科目としての位置づけの授業である。

運動を変化させる源となる力の場の概念を理解し、力を受けた質点の運動が、座標を時間の関数として表すことで表現できること を学ぶ。そして、その時間の関数は、Newtonの運動方程式（微分方程式）を解くことにより完全に決められることが理解できる｡
最終的には、このNewton力学の決定論的世界を学ぶことで、日常身の回りで目にすることができる様々な物体の運動を自分自身で理解でき、自然現象を眺める物理学的な目を養うことができる。

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/​​​

力学の授業において数学は特に重要である。
数学の知識が不足していると，力学の授業が分からなくなってしまう。

力学1では問題の数学的な取り扱いについても解説するが，
教科書のp.251〜257の微分や微分方程式及びベクトルに関しては予習していることが望ましい。
また基礎的な数学に関しては，高校の教科書で自習するなどして，授業開始前に理解しておくこと。

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教科書に登場する数学は簡単に解説するが，基本的には理解しているものとして授業を進める。
数学的にわからない部分は予習・復習で理解に努めること。
授業中に出題される「演習問題」は提出を指示されなくても確実に行うこと。

（準備学習）教科書の該当箇所を見ておくこと。(2h程度)
（復習）授業で不明な点を見直しておくこと。　(2h程度)

課題及び試験により総合的に到達度を評価する。

・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

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山本貴博，物理学レクチャーコース　力学，裳華房，2022

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/

兵頭俊夫，考える力学　第二版，学術図書出版社，2021

全対面授業回の受講を原則とします。尚、成績評価点は「成績評価方法」に従います。

第1回　ガイダンス，運動の記述(1)
　　　　・到達目標の解説
　　　　・位置ベクトル，ベクトルとスカラー，単位と次元（次元解析)

第2回　 運動の記述(2)
第3回　 運動の記述(3)　　　　　　　　・速度、加速度、ベクトル値関数
　　　　・様々な運動と加速度、等速運動、等加速度運動

第5回　 運動の法則(1)
第6回　 運動の法則(2)
              ・Newtonの運動の法則

第7回     運動方程式の解法と微分方程式
　　　　・微分⽅程式の解法、変数分離法、線形微分⽅程式の解法

第8回　 様々な力(1)
第9回　 様々な力(2)
              ・万有引力と重力，電磁気力，空気抵抗
　　　　・垂直抗力と張力，摩擦力，粘性抵抗と慣性抵抗，弾性力(復元力)

第10回　質点の様々な運動(1)
第11回　質点の様々な運動(2)
第12回　質点の様々な運動(3)
第13回　質点の様々な運動(4)
               ・自由落下，抵抗を受けて落下する質点の運動　　　　
               ・弾性力(復元力)による質点の運動，単振動
　　　　 ・粘性抵抗をうける振動子の運動，減衰
　　　　 ・うなりと共振
　
第14回　これまでの授業の復習とまとめ

第15回　到達度評価

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プロジェクト研究員として構造材料(セラミックス基複合材料)の力学特性評価に従事した経験から，基礎的かつ応用へとつながる力学の知識を得られる授業を展開する。

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