物理科学入門

1年

2026年度前期

2単位

G-NS-111L

白石　希典

単独

地球と宇宙
科学技術の進歩

(授業の目的)
日常のさまざまな場面で目にする物理現象の原理や概念を、人に説明できる程度まで理解する
基本法則をもとに、初めて目にする状況設定でも正しい答えにたどり着ける、又は近付けるようになる
ことが、この授業の目的です。

(受講生の到達目標)
基礎的な力学・波動・熱学現象について、原理や振る舞い(異なる状況での物理量の増減など)を説明できる。

科学全盛の現代をよりよく生きる上で、日常生活に見られるさまざまな現象に関して、原理や法則をもとに、科学的・論理的に解釈することが重要となります。
この授業では、物体の運動、音や光の伝搬、熱やエネルギーの交換などの身近な自然現象について、物理学の知見を詳しく学びます。議論したり関連問題を解く時間を設け、受講生が理解を深められるようにします。

(授業計画)
第01回 [力学] 力 / 力のつりあい
第02回 [力学] 物体の位置・速度・加速度 /等速直線運動
第03回 [力学] 等加速度直線運動 / 自由落下 / 鉛直投げ上げ
第04回 [力学] ニュートンの運動の法則と万有引力の法則
第05回 [力学] 斜方投射 / 空気抵抗中の物体の運動 / 円運動 / ケプラーの法則
第06回 [力学] ばねや振り子の振動 / 空気抵抗中の物体の振動
第07回 [力学] 仕事 / 運動・位置エネルギー / エネルギー保存則
第08回 [力学] 運動量 / 運動量保存則 / 慣性力
第09回 [波動] 横波と縦波 / 波の干渉・回折・反射・屈折 / 定在波
第10回 [波動] 音 / うなり / ドップラー効果
第11回 [波動] 光 / 虹 / ヤングのスリット実験
第12回 [熱学] 熱と温度 / 水や二酸化炭素の相転移 / 理想気体の状態方程式
第13回 [熱学] 気体の分子運動 / 熱力学第1法則 / 定圧・定積・等温・断熱変化
第14回 [熱学] 熱力学第2法則 / 熱サイクル / エンジン / 火力発電
第15回 学習事項のまとめ

(授業の方法)
教員がスライドを用いて毎回の学習内容を解説していきます。
議論したり関連問題を解いたりしながら授業が進んでいきますので、授業中の発言や質問は歓迎します。

(テキスト)
配布するスライド

(参考書)
「基礎物理学」 原康夫著 学術図書出版社 ISBN: 978-4-7806-1042-0
「ファースト・ステップ 物理学入門」 高重正明著 裳華房 ISBN: 978-4-7853-2248-9

(事前学修)
毎回の授業開始までに、テキスト(配布スライド)や参考書(上記のものや、高校の教科書、大学図書館にある本など)の授業内容に該当する部分を一読してみて下さい。

(事後学修)
新聞・テレビ・インターネットなどで報道され興味を持った科学関連のニュースについて、その詳細を調べたり原理を考察してみて下さい。

(成績評価の方法)
レポート(100%)

(成績評価の基準)
基礎的な力学・波動・熱現象について、原理や振る舞い(異なる状況での物理量の増減など)を説明できている。

もし宇宙や自然に興味があり、より深く知りたい場合、後期に開講される「地球と宇宙」や「科学技術の進歩」を続けて履修されるとよいと思います。
質問などは授業中や授業終了直後に受け付けます。

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