概要:
力学の基礎部分である運動量、いろいろな運動と、波動の基礎部分について学ぶ。
授業の進め方・方法:
１．授業方法は講義と演習を組み合わせて行う。また、必要に応じて演示実験等を行う。
２．理解度を確認のため、各単元ごとに演習問題を課題として出し、レポートの提出を求める。
注意点:
・４回[前期中間、前期末、後期中間、後期末]の定期試験(80％)とレポート(20％)により評価を行う。適宜追加課題を課し、加点することがある。
・自宅での自学自習を必ず行うこと。授業ノートと教科書を読み内容を理解した上で、課題（問題集）の問題を解くこと。
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス（シラバス説明）、力積と運動量の導入 |
運動量と力積の定義を理解する
|
| 2週 |
運動量変化と力積の関係 |
運動量の差が力積に等しいことを理解する
|
| 3週 |
運動量保存則 |
運動量保存則について理解し、様々な物理量の計算に利用できる
|
| 4週 |
反発係数 |
反発係数の定義を理解する
|
| 5週 |
等速円運動 |
等速円運動をする物体の速度、角速度、加速度に関する計算ができる
|
| 6週 |
向心力と遠心力 |
等速円運動をする物体の向心力に関する計算ができる
|
| 7週 |
単振動の基本式 |
周期、振動数など単振動を特徴づける諸量を求めることができる
|
| 8週 |
前期中間試験 |
これまでの範囲を理解する
|
| 2ndQ |
| 9週 |
答案返却と説明、復元力 |
単振動における速度、加速度、力の関係を説明できる
|
| 10週 |
初期位相，単振り子 |
単振り子の性質を理解する
|
| 11週 |
単振動のエネルギー |
単振動のエネルギーを理解する
|
| 12週 |
ケプラーの法則と万有引力 |
惑星の運動に関するケプラーの法則を理解する
|
| 13週 |
万有引力と重力 |
万有引力の法則を説明し、物体間にはたらく万有引力を求めることができる
|
| 14週 |
第１宇宙速度 |
第1宇宙速度を理解する
|
| 15週 |
万有引力による位置エネルギー，第２宇宙速度 |
万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる
|
| 16週 |
前期定期試験 |
これまでの範囲を理解する
|
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
答案返却と解説 |
これまでの範囲を復習する
|
| 2週 |
波の要素、波の基本式 |
波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる
|
| 3週 |
縦波と横波 |
横波と縦波の違いについて説明できる
|
| 4週 |
重ね合わせの原理、定常波と反射波の位相 |
波の重ね合わせの原理について説明できる。
|
| 5週 |
平面波の干渉 |
2つの波が干渉するとき、互いに強めあう条件と弱めあう条件について計算できる。
|
| 6週 |
ホイヘンスの原理、反射・屈折の法則、ドップラー効果 |
ホイヘンスの原理について説明できる。波の反射の法則、屈折の法則、および回折について説明できる。
|
| 7週 |
正弦波の数学的表現 |
正弦波の数学的表現を理解する
|
| 8週 |
後期中間試験 |
これまでの範囲を理解する
|
| 4thQ |
| 9週 |
答案返却と説明 |
これまでの範囲を復習する
|
| 10週 |
音波①音の3要素 |
音の波としての性質を理解し、音の3要素について説明できる
|
| 11週 |
音波②弦の固有振動、気柱の共鳴 |
定常波の知識を弦の固有振動、気柱の共鳴に応用できる
|
| 12週 |
音波③音のドップラー効果 |
一直線上の運動において、ドップラー効果による音の振動数変化を求めることができる。
|
| 13週 |
光波①幾何光学 |
光の反射角、屈折角に関する計算ができる。
|
| 14週 |
光波②光の波動性 |
光の波としての性質を理解する
|
| 15週 |
光波③光の干渉 |
光の干渉に関する計算ができる
|
| 16週 |
後期定期試験 |
これまでの範囲を理解する
|
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 力学 | 物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 | 3 | |
| 運動量の差が力積に等しいことを利用して、様々な物理量の計算ができる。 | 3 | 前1 |
| 運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | 前1 |
| 周期、振動数など単振動を特徴づける諸量を求めることができる。 | 3 | 前13 |
| 単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 3 | 前14 |
| 等速円運動をする物体の速度、角速度、加速度、向心力に関する計算ができる。 | 3 | 前11,前12 |
| 万有引力の法則から物体間にはたらく万有引力を求めることができる. | 3 | 後4 |
| 万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 後6 |
| 波動 | 波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。 | 3 | |
| 横波と縦波の違いについて説明できる。 | 3 | |
| 波の重ね合わせの原理について説明できる。 | 3 | |
| 波の独立性について説明できる。 | 3 | |
| 2つの波が干渉するとき、互いに強めあう条件と弱めあう条件について計算できる。 | 3 | |
| 定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。 | 3 | |
| ホイヘンスの原理について説明できる。 | 3 | |
| 波の反射の法則、屈折の法則、および回折について説明できる。 | 3 | |
| 弦の長さと弦を伝わる波の速さから、弦の固有振動数を求めることができる。 | 3 | |
| 気柱の長さと音速から、開管、閉管の固有振動数を求めることができる(開口端補正は考えない)。 | 3 | |
| 共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。 | 3 | |
| 一直線上の運動において、ドップラー効果による音の振動数変化を求めることができる。 | 3 | |
| 自然光と偏光の違いについて説明できる。 | 3 | |
| 光の反射角、屈折角に関する計算ができる。 | 3 | |
| 波長の違いによる分散現象によってスペクトルが生じることを説明できる。 | 3 | |
| 物理実験 | 物理実験 | 力学に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | |
| 波に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | |
| 光に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | |