1. 質点の運動の運動方程式を立てることができる．
2. 重力や摩擦力が働く場合の運動方程式を積分し，質点の位置，速度を求めることができる．
3. 単振動の運動方程式を積分し，エネルギー保存則，および運動を求めることができる．
概要:
少数の基本的な物理法則を基にしてさまざまな現象がどのような考え方をして説明できるかを学ぶ。１個の質点が重力場中にあるときや、バネにつながれた時などにどのような運動をするかを、運動方程式を立て、それを解くことによって理解する。
授業の進め方・方法:
講義形式で行うが，適宜演習を行う．
注意点:
３年前期までの数学，物理の知識を前提として授業を行うので，わからないところは復習しておくこと。
毎回の授業の前は，事前教科書及び講義資料を読み，わからないところをチェックすると共にそこで用いられている3年前期までに学んだ数学，物理でわからないところがあれば復習しておくこと．
授業後はもう一度資料を読み，授業中に解いた練習問題をもう一度解き直すこと．
本科目では、60 点以上の評価で単位を認定する。
評価が 60 点に満たない者は、願い出により追認試験を受けることがで きる。追認試験の結果、単位の修得が認められた者にあっては、その 評価を 60 点とする。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス |
物理とは何かに関する概観的説明。
力学において用いる単位を理解する。
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| 2週 |
直線運動(I) |
１次元における速度を微分を用いて表すことができる。
等速直線運動の解を微分方程式を解くことによって導くことができる。
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| 3週 |
直掩運動(II) |
等加速度運動の解を微分方程式を解くことによって求めることができる。
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| 4週 |
直線運動(III) |
重力のもとでの等加速度運動を解き，力学的エネルギー保存則が導出できる。
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| 5週 |
平面運動(I) |
２次元（３次元も含む）における位置ベクトル，速度ベクトルをベクトルとその微分を用いて表すことができる。
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| 6週 |
平面運動(II) |
２次元における加速度，および相対位置，相対速度をベクトルとその微分を用いて表すことができる。
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| 7週 |
平面運動(II) |
平面運動の例として円運動における質点のの位置，速度，加速度を求めることができる。等速円運動の周期を求めることができる。
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| 8週 |
中間テスト |
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| 4thQ |
| 9週 |
中間テストの解答 |
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| 10週 |
運動の法則(I) |
運動の法則を理解し，運動が与えられた時に質点に働く力を求めること，およびその逆を求めることができる。
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| 11週 |
運動の法則(II) |
重力および大気による摩擦項がある場合の運動方程式を解き，解の振る舞いをグラフに描くことができる。
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| 12週 |
振動(I) |
単振動の運動方程式を解き，解を求めることができる。
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| 13週 |
振動(II) |
減衰振動の運動方程式を解き，解を求めることができる。
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| 14週 |
振動(III) |
強制振動の運動方程式を解き，解を求めることができる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
期末試験の解答 |
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| 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 | 速度と加速度の概念を説明できる。 | 3 | 後2,後3 |
| 直線および平面運動において、2物体の相対速度、合成速度を求めることができる。 | 3 | 後2 |
| 等加速度直線運動の公式を用いて、物体の座標、時間、速度に関する計算ができる。 | 3 | 後3 |
| 平面内を移動する質点の運動を位置ベクトルの変化として扱うことができる。 | 3 | 後5 |
| 物体の変位、速度、加速度を微分・積分を用いて相互に計算することができる。 | 3 | 後2,後3 |
| 平均の速度、平均の加速度を計算することができる。 | 3 | 後2,後3 |
| 自由落下、及び鉛直投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。 | 3 | 後4 |
| 水平投射、及び斜方投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。 | 3 | 後6 |
| 物体に作用する力を図示することができる。 | 3 | 後5 |
| 力の合成と分解をすることができる。 | 3 | 後5 |
| 重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 3 | 後4,後11,後13 |
| フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。 | 3 | 後12 |
| 質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。 | 3 | 後10 |
| 慣性の法則について説明できる。 | 3 | 後10 |
| 作用と反作用の関係について、具体例を挙げて説明できる。 | 3 | 後10 |
| 運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | 後11 |
| 簡単な運動について微分方程式の形で運動方程式を立て、初期値問題として解くことができる。 | 3 | 後11 |
| 運動の法則について説明できる。 | 3 | 後10 |
| 静止摩擦力がはたらいている場合の力のつりあいについて説明できる。 | 3 | 後6 |
| 最大摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | 後6 |
| 動摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | 後6 |
| 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 | 後7,後12 |
| 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 | 後7,後12 |
| 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 | 後7,後12 |