力学

Mechanics

9917201

17NSPHY101

谷口　喜太郎、興治　文子

Fumiko Okiharu

2026年度前期

2026年度

①First semester

月曜4限

Monday 4th period

理学部第一部　科学コミュニケーション学科

Department of Science Communication, 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

物理学は自然現象の中から法則を見出し、数式を用いて自然現象を理解しようとする学問である。力学で扱われている基本概念は、我々にとって最も身近な自然現象を理解する上で欠かせず、他の物理学の分野を理解するうえでも重要である。この講義では、自然現象を数理的に扱うことで法則を見出す物理学の方法を学ぶ。

力学の概念、考え方、およびその数式的な取り扱いの基本を理解する。
本学科のディプロマ・ポリシーに定める「関連分野の十分な基礎学力」を身に付けるための科目である。

１．質点の運動を微分方程式で表し、それを解くことにより運動を記述できるようになる。
２．振動現象を定量的に扱うことができるようになる。
３．ケプラーの法則の数学的表現とその物理的な意味がわかるようになる。
４．質点系の運動を理解し、解くことができるようになる。
５．運動座標系における運動の扱いができるようになる。

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/​​​

* 本コースでは、高校である程度学習する力学について、微分・積分とベクトルの数学的知識を用いて理解を深める。
* 講義は高校で物理を履修していない学生にも配慮して進めるが、該当学生は予習・復習に十分な時間を充てて講義に臨んでほしい。
* 授業の補足資料等は、適宜、LETUSにアップロードする。

小テストの実施　Quiz type test／グループワーク　Group work／反転授業　Flipped classroom／実習　Practical learning

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* 次回の授業で扱われる内容を教科書で予習する（1時間程度）。
* 授業では多くの式を扱うが、復習の際は、式を眺めるだけでなく、自身で手を動かして、式変形の過程や式の意味を逐一納得しながらフォローすることが大切である。復習に要する時間の目安は、おおむね授業時間と同程度（1時間半程）とする。
* 試験の直前になってからノートや教科書を読むだけでは間に合わないので注意してほしい。

各回の授業への取り組み（演習状況等）、レポート、到達度評価の成績により判断し、60点以上のものに単位を付与する。

・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

．山本貴博、『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/

・原康夫、第5版『物理学基礎』、学術図書出版社．
・戸田盛和、『物理入門コース１ 力学』、岩波書店.
・戸田盛和、渡辺慎介、『物理入門コース／演習１ 例解力学演習』、岩波書店．
など．

すべての授業を対面で実施する。

第１回：講義の概説と力学で用いる数学
　　　　物理学の概説および力学で用いる数学について学ぶ
第２回：質点の運動学
　　　　速度、加速度、基本的な運動（等速直線運動、等加速度運動、等速円運動）について学ぶ
第３回：質点の力学
　　　　ニュートンの３法則、運動量、力積について学ぶ
第４回：様々な力
　　　　自然界の基本的な４つの力と、様々な力について学ぶ
第５回：質点の様々な運動（１）
　　　　自由落下と抵抗のある落下運動について学ぶ
第６回：質点の様々な運動（２）
　　　　弾性力の下での質点の運動、振り子の微小振動、振り子の等時性の破れについて学ぶ
第７回：質点の様々な運動（３）
　　　　減衰振動、強制振動、うなりと共鳴について理解を深める
第８回：力学的エネルギーとその保存（１）
　　　　仕事、保存力とポテンシャルエネルギーについて学ぶ
第９回：力学的エネルギーとその保存（２）
　　　　力学的エネルギー保存則について学ぶ
第１０回：角運動量とその保存則
　　　　　角運動量、力のモーメント、角運動量保存の法則について学ぶ
第１１回：中心力のもとでの質点の運動（１）
　　　　　ケプラーの３法則について学ぶ
第１２回：中心力のもとでの質点の運動（２）
　　　　　万有引力からケプラーの法則の導出方法、惑星の力学的エネルギーについて学ぶ
第１３回：非慣性系での質点の運動
　　　　　並進運動する座標系、回転座標系について学ぶ
第１４回：質点系の力学（１）
　　　　　ｎ個の質点からなる系について学ぶ
第１５回：質点系の力学（２）
　　　　　重心座標系での質点の運動について学ぶ

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