課題演習:(物理科学)物理の基礎A

科目ナンバリング U-HUM50 39175 SJ57 開講年度・開講期 2021 ・ 前期
単位数 2 単位 授業形態 演習
配当学年 3,4回生 対象学生
使用言語 日本語 曜時限 火3
教員 阪上 雅昭 (人間・環境学研究科 教授)
授業の概要・目的 いわゆる物理学に限らず,地球科学や他の自然科学また社会科学においても物理的な概念や手法が役立つことが多い.そこで,本課題演習では,これらの応用も念頭に置き,物理学の基本的概念の理解と数理的手法の習得をその目的とする.
到達目標 興味ある問題を自分で見つけ,具体的にモデル化を行い,数理的手法やパソコンでのシミュレーション・数式処理による解析することができる能力を身につける.さらに得られた結果について科学的な考察からその妥当性を判断できるようにする.
授業計画と内容 物理の基礎Aでは,力学,熱力学,振動波動を主たる分野とする予定である.これらの分野について,基本的な概念やそこで必要となる数理的手法を簡単に解説した後,具体的な課題を解くことにより,実際に使いこなせるようになることをめざす.課題としてはパソコンによるシミュレーション,数式処理,統計処理等を行う.必要であれば簡単も実験おこなうこともある.

具体的な内容としては,
(1)運動方程式
(2)惑星の運動
(3)振動:減衰振動・強制振動・連成振動
(4)カタストロフィー
(5)カオス
(6)変分原理と最適化
(7)ラグランジュ方程式
などを予定しているが,受講者の興味・事前の知識や理解度に応じて内容を大幅に変更する可能性がある.
成績評価の方法・観点 授業中に課す課題により評価する.
履修要件 物理学基礎論A,物理学基礎論B,熱力学,振動波動,力学続論の中の幾つかを履修していることが望ましい.当然であるが,できるだけ多く履修していることを期待する.
授業外学習(予習・復習)等 与えられた課題を行う.
参考書等 http://ganesha.phys.h.kyoto-u.ac.jp/~sakagami/Basic-of-Phys.html
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