京都工芸繊維大学 Webシラバス / Web Syllabus KYOTO INSTITUTE OF TECHNOLOGY シラバス詳細

科目詳細情報 / Course Syllabus

科目分類1 / Subject Categories
学部等 / Faculty	工芸科学部 / School of Science and Technology	今年度開講 / Availability	有 / Available
学域等 / Field	物質・材料科学域 / Academic Field of Materials Science	年次 / Year	１年次 / 1st Year
課程等 / Program	専門基礎科目 / Specialized Foundational Subjects	学期 / Semester	前学期 / First term
分類 / Category	物理学 / Physics	曜日時限 / Day & Period	木3 / Thu 3rd
科目分類2 / Subject Categories
学部等 / Faculty	工芸科学部 / School of Science and Technology	今年度開講 / Availability	有 / Available
学域等 / Field	生命物質科学域 / Academic Field of Materials and Life Science	年次 / Year	１年次 / 1st Year
課程等 / Program	専門基礎科目 / Specialized Foundational Subjects	学期 / Semester	前学期 / First term
分類 / Category	物理学 / Physics	曜日時限 / Day & Period	木3 / Thu 3rd

科目情報 / Course Information
時間割番号 / Timetable Number	11014301
科目番号 / Course Number	11061354
単位数 / Credits	2
授業形態 / Course Type	講義 / Lecture
クラス / Class	ma / ma
授業科目名 / Course Title	物理学Ⅰ / PhysicsⅠ
担当教員名 Instructor(s)	山雄　健史
担当教員名 Instructor(s)	YAMAO Takeshi
その他 / Other	インターンシップ実施科目 Internship	国際科学技術コース提供科目 IGP	PBL実施科目 Project Based Learning	実務経験のある教員による科目 Practical Teacher
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	DX活用科目 ICT Usage in Learning	-	-	-
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科目ナンバリング / Numbering Code	B_PS1320

授業の目的・概要 Objectives and Outline of the Course
この授業では、新入生を対象として、物理学の重要な基礎である力学について講述する。速度、加速度、エネルギー、運動量などの、高等学校でも習う基本的な力学的概念の説明を行うので、力学の入門授業として聞くことができる。一方、それらの概念は、微分、積分、ベクトルなどの数学を用いて表現されるため、高等学校の物理の知識を持っているだけでは、授業の内容を理解したことにはならない。現象の数学的表現とそれに基づく定量的考察は、力学の枠を越えて、全ての科学と技術のために不可欠な方法である。
"Physics I" is a course for first year students. Basic concepts of mechanics such as velocity, acceleration, energy and momentum will be explained comprehensively. This course gives an opportunity to learn mechanics from an introductory level. On the other hand these concepts will be described using advanced mathematics such as differential and integral calculus and vector. Knowledge of physics at a senior high school level is insufficient to fulfill the requirement of this course. Ability for quantitative discussion with advanced mathematics is very important in every field of science and technology beyond physics.

授業の目的・概要
Objectives and Outline of the Course

この授業では、新入生を対象として、物理学の重要な基礎である力学について講述する。速度、加速度、エネルギー、運動量などの、高等学校でも習う基本的な力学的概念の説明を行うので、力学の入門授業として聞くことができる。一方、それらの概念は、微分、積分、ベクトルなどの数学を用いて表現されるため、高等学校の物理の知識を持っているだけでは、授業の内容を理解したことにはならない。現象の数学的表現とそれに基づく定量的考察は、力学の枠を越えて、全ての科学と技術のために不可欠な方法である。

"Physics I" is a course for first year students. Basic concepts of mechanics such as velocity, acceleration, energy and momentum will be explained comprehensively. This course gives an opportunity to learn mechanics from an introductory level. On the other hand these concepts will be described using advanced mathematics such as differential and integral calculus and vector. Knowledge of physics at a senior high school level is insufficient to fulfill the requirement of this course. Ability for quantitative discussion with advanced mathematics is very important in every field of science and technology beyond physics.

学習の到達目標 Learning Objectives
1．位置、速度、加速度の、ベクトルと微積分を用いた数学的表現を理解する。 2．Newtonの法則の意味と数学的表現を理解する。 3．仕事、エネルギー、保存力、運動量、質量中心などの物理学的概念を理解する。 4．1から3の知識を用いて、いろいろな現象を理解する。
1．To understand the mathematical expression of position, velocity and acceleration using vector, differential and integral. 2．To understand Newton’s laws of motion and their mathematical expression. 3．To understand physical concepts such as work, energy, conservative force, momentum, center of mass. 4．To understand various phenomena based on the knowledge of 1 to 3.

授業計画項目 / Course Plan
No.	項目 Topics	内容 Content	オンライン授業 online class
1.	１次元の運動	平均速度。瞬間速度。加速度。その他。
1.	Motion in one dimension	Average velocity. Instantaneous velocity. Acceleration. etc.
2.	２次元の運動	変位ベクトル、速度ベクトル、および加速度ベクトル。等加速度を持つ２次元の運動。その他。
2.	Motion in two dimension	Displacement vector. Velocity vector. Acceleration vector. Two-dimensional motion with constant acceleration. etc.
3.	運動の法則	古典力学序論。力の概念。ニュートンの第一法則と慣性系。その他。
3.	The laws of motion	Introduction to classical mechanics. Concept of force. Newton's first law and inertial system. etc.
4.	円運動とニュートンの法則の他の適用例	円運動に適用したニュートンの第二法則。不等速円運動。その他。
4.	Circular motion and other applications of Newton's laws	Newton's second law applied to circular motion. Non-uniform circular motion. etc.
5.	円運動とニュートンの法則の他の適用例	加速している座標系で観測される運動。慣性力。その他。
5.	Circular motion and other applications of Newton's laws	Motion observed in accelerating system. Inertial force. etc.
6.	仕事とエネルギー	一定の力がする仕事。二つのベクトルのスカラー積。その他。
6.	Work and energy	Work done by a constant force. Scalar product of two vectors. etc.
7.	仕事とエネルギー	変化する力がする仕事。仕事と運動エネルギー。その他。
7.	Work and energy	Work done by a variable force. Work and kinetic energy, etc.
8.	ポテンシャルエネルギーとエネルギー保存則	保存力と非保存力。ポテンシャルエネルギー。その他。
8.	Potential energy and energy conservation	Conservative force and non-conservative force. Potential energy. etc.
9.	ポテンシャルエネルギーとエネルギー保存則	力とポテンシャル。力学的エネルギーの保存。その他。
9.	Potential energy and energy conservation	Force and potential. Conservation of mechanical energy. etc.
10.	運動量と衝突	運動量と力積。２質点系の運動量の保存。その他。
10.	Collision and momentum	Momentum and impulse. Momentum conservation of two body system. etc.
11.	運動量と衝突	衝突。質量中心。その他。
11.	Collision and momentum	Collision. Center of mass. etc.
12.	固定軸線のまわりの剛体の回転	角速度と角加速度。回転の運動学。回転の運動エネルギー。その他。
12.	Rotation of a rigid object about a fixed axis	Angular velocity and angular acceleration. Rotational kinematics. Rotational kinetic energy. etc.
13.	固定軸線のまわりの剛体の回転	慣性モーメント。トルク。その他。
13.	Rotation of a rigid object about a fixed axis	Moments of inertia. Torque. etc.
14.	転がり運動，角運動量およびトルク	転がり運動。角運動量。その他。
14.	Angular momentum	Rolling motion. Angular momentum. etc.
15.	転がり運動，角運動量およびトルク	角運動量の保存。その他。
15.	Angular momentum	Conservation of angular momentum. Miscellaneous.

履修条件 Prerequisite(s)
高等学校レベルの微分、積分、ベクトルの知識を前提とする。
Students are required to have acquired differentiation, integration, and vectors at a Japanese senior high school level.

授業時間外学習（予習・復習等） Required study time, Preparation and review
「第１章　序論：物理学と測定」、「第２章　ベクトル」は講義内容に含まないので、各自で自習すること。　毎回の授業について、１時間の予習と、２時間の復習を要する。さらに、テストに備えるための学習を必要とする。本学では1単位当たりの学修時間を45時間としています。毎回の授業にあわせて事前学修・事後学修を行ってください。
The lecture does not contain Chapter 1, "Introduction: Physics and Measurement," and Chapter 2, "Vectors." Students should study these chapters by themselves.　 Each class will require 1 hour of preparation and 2 hours of reviewing. In addition, preparation for the examination is required. Please note that KIT requires 45 hours of study from students to award one credit, including both in-class instructions as well as study outside classes. Students are required to prepare for each class and complete the review after each class.

授業時間外学習（予習・復習等）
Required study time, Preparation and review

「第１章　序論：物理学と測定」、「第２章　ベクトル」は講義内容に含まないので、各自で自習すること。　
毎回の授業について、１時間の予習と、２時間の復習を要する。さらに、テストに備えるための学習を必要とする。
本学では1単位当たりの学修時間を45時間としています。毎回の授業にあわせて事前学修・事後学修を行ってください。

The lecture does not contain Chapter 1, "Introduction: Physics and Measurement," and Chapter 2, "Vectors." Students should study these chapters by themselves.　
Each class will require 1 hour of preparation and 2 hours of reviewing. In addition, preparation for the examination is required.

Please note that KIT requires 45 hours of study from students to award one credit, including both in-class instructions as well as study outside classes. Students are required to prepare for each class and complete the review after each class.

教科書／参考書 Textbooks/Reference Books
教科書： R. A. Serway 著、「科学者と技術者のための物理学Ⅰa」（学術図書出版社）。
Textbook: R. A. Serway, "Kagakusha to gijutsusha no tame no butsurigaku Ia"(Gakujutsu Tosho Shuppan-sha Co., Ltd., ISBN4-87361-074-5)(in Japanese) translated from "Physics for scientists and engineers third edition"(Saunders College Publishing).

成績評価の方法及び基準 Grading Policy
原則として学期末試験の成績に基づいて成績評価を行うが、授業中もしくは授業後に小テスト、演習、レポート等を課して、それらの成績を全体の１０％以内において成績評価に含めることがある。
Achievement is assessed mainly based on the examination score at the end of the semester. The results of short tests, exercises, and reports are considered for evaluation up to 10% of the full score at most.

留意事項等 Point to consider
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