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基礎物理学1  [Fundamental Physics 1]

開講情報
1年次 前期 1単位 必修
担当教員
教授 土井 勝    
備考
授業の目的と概要
 物理学は、自然現象を説明する学理として最初に体系化され、あらゆる自然科学の基礎になっています。薬学を修める上で、物理学を学ぶ意義は3つあります。第一に、物理学の知識そのものが薬学に必要なこと、第二に、物理学の方法論があらゆる自然科学の手本になっていること、第三に、理系人間が備えておくべき教養の一つであることです。この授業では、薬学生に必要な物理学の基本事項を習得し、知識だけでなく、ものの見方や考え方も養います。 
●一般目標
 薬学を学ぶ上で必要な物理学の基礎力を身につけるために、物質および物体間の相互作用などに関する基本的知識を修得する。
 自然現象のうち半分は、物質的自然観(自然は物質からなり、物質は単純な法則に従って運動し変化しているという考え方)によって説明できます。物体の運動法則を理解し、様々な運動を法則によって説明し、エネルギーなどの基本概念を修得することが目標です。
授業の方法
教科書に沿って「やさしく、ゆっくり、ていねいに」進めます。物理学を修得するには、自分の頭で考え、納得する努力が必要です。「物理学は難しくて解らない」というのは、この努力を怠るからです。物理の予備知識は必要ありませんが、高校数学の基本事項(式の計算、ベクトル)、大学で学ぶ数学(特に微分)の知識は必要です。
●準備学習や授業に対する心構え
物理学は、身につけるのに骨がおれる科目です。むやみに暗記するのではなく、自分の頭で考え、納得する姿勢が大切です。物理学は論理の体系ですから、復習(最低で授業の2倍時間)を中心とし、授業の進行にあわせて疑問点や理解不足をなくしておくことが大切です。
●オフィス・アワー
在室時(17時30分まで)に個人研究室(B棟1階)で受けつけます。何が判らないかを明確にし(それによって理解が進む)質問することが大切です。
成績評価法
試験成績(80%)と出席状況(20%)によって評価します。試験では、知識と理解度の双方を問います。一夜漬けの勉強では対処できないので、普段から少しずつ積み上げる努力をしてください。
教科書
書名 著者名 出版社名
『物理学入門』 土井 勝 日科技連出版社
参考書
書名 著者名 出版社名
『物理学読本』 朝永振一郎 みすず書房
『ファインマン物理学』 ファインマン 岩波書店
授業計画
項目 授業内容
1 物理量の単位と次元 物理学の目的を理解する。物理量の基本単位と組立単位、次元について説明できる。
2 基礎的事項 スカラーとベクトルの違いを説明でき、ベクトルに関する計算(特に微分と外積)ができる。
3 運動の記述(1) 速度と加速度の概念を理解し、直線運動に適用できる。
4 運動の記述(2) 空間の位置ベクトルを使って速度、加速度の計算ができる。等速円運動の速度と加速度を扱える。
5 運動の法則 力の性質を理解し、基本的な力を説明できる。運動の3法則を理解し、説明できる。
6 簡単な運動 等加速度運動、円運動、単振動を取り扱い、基本事項を説明できる。
7 仕事の概念 仕事の概念を理解し、仕事の一般的定義を説明でき、仕事の計算ができる。
8 エネルギーの概念 エネルギーの種類を挙げ、エネルギーの変換とエネルギー保存則について実例で説明できる。
9 運動エネルギー 運動エネルギーを理解し、時間的変化率について説明できる。
10 保存力とポテンシャル 保存力とポテンシャルの概念を理解し、力学的エネルギー保存の法則を説明できる。
11 運動量と角運動量 運動量と時間的変化率を説明できる。角運動量の定義と意味を理解し、時間的変化率を説明できる。
12 中心力場での運動 重力とクーロン力の共通点を理解し、原子内の電子の運動に適用できる。
13 質点系の運動 重心の定義と運動を理解し、剛体の運動の特徴と慣性モーメントを説明できる。
14 振動現象 振動現象の特徴を把握し、単振動,減衰振動、強制振動について説明できる。
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