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物理数学

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令和２年度入学者 物理数学
令和元年度以前入学者 基礎物理学２
教員名 竹村貴人
単位数    2 学年    1 開講区分 文理学部
科目群 地球科学科
学期 後期 履修区分 選択必修
授業の形態 オンデマンド型(12回)の遠隔授業と課題研究(3回)

Black　board ID：20202889
授業概要 地球科学における現象を数学的に記述しその背景となる物理学を習得する
授業のねらい・到達目標 ねらい：
地球科学での専門科目に対応できるような物理学の基礎事項の習得。

到達目標：学科プログラム（JABEE認定プログラム含む）の学習・教育到達目標とのかかわり：
「(G)地球科学の専門知識を修得する」に寄与する．

地球科学科　ディプロマ・ポリシー（D.P.)：
「(G)地球科学の専門知識を修得している」に対応する。

この科目は文理学部（学士（理学））のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応しています。

なお、新カリキュラム（令和２年度以降の入学者）では、この科目は文理学部（学士（理学））のディプロマポリシーDP3 およびカリキュラムポリシーCP3 に対応している。
・物事を論理的に説明することができる。(A-3-1)
授業の方法 ・講義形式で授業を行い、宿題を利用して各自演習を行う。
・本授業の事前・事後学習は，各２時間の学習を目安とします。
・課題の提出方法、フィードバック方法等については、授業開始時に提示します。
履修条件 なし
授業計画
1 物理的な視点から見た地球科学の理解 （オンデマンド型遠隔授業）
【事前学習】物理的な視点から見た地球科学について調べておく （2時間）
【事後学習】授業中に解いた問題を再確認すること （2時間）
2 ベクトルを利用した仕事と保存力 （オンデマンド型遠隔授業）
【事前学習】教科書のベクトルに関する箇所を読んでおく （2時間）
【事後学習】授業中に解いたベクトルの問題を再確認すること （2時間）
3 ベクトルと行列その1（オンデマンド型遠隔授業）
【事前学習】教科書のベクトルに関する箇所を読んでおく （2時間）
【事後学習】授業中に解いたベクトルの問題を再確認すること （2時間）
4 ベクトルと行列その2（オンデマンド型遠隔授業）
【事前学習】教科書の行列に関する箇所を読んでおく （2時間）
【事後学習】授業中に解いた行列の問題を再確認すること （2時間）
5 偏微分：エネルギー保存則とポテンシャルエネルギー（オンデマンド型遠隔授業）
【事前学習】教科書のエネルギー保存に関する箇所を読んでおく （2時間）
【事後学習】授業中に解いたエネルギー保存の問題を再確認すること （2時間）
6 ベクトルの利用：物体の静力学と摩擦（オンデマンド型遠隔授業）
【事前学習】教科書の物体の静力学に関する箇所を読んでおく （2時間）
【事後学習】授業中に解いた物体の静力学の問題を再確認すること （2時間）
7 ベクトルの利用：剛体の力学，モーメント（オンデマンド型遠隔授業）
【事前学習】教科書のモーメントに関する箇所を読んでおく （2時間）
【事後学習】授業中に解いたモーメントの問題を再確認すること （2時間）
8 ベクトルによる座標変換（オンデマンド型遠隔授業）

ベクトルによる座標変換：コリオリ力 （オンデマンド型遠隔授業）
【事前学習】教科書の座標変換に関する箇所を読んでおく （2時間）
【事後学習】授業中に解いた座標変換の問題を再確認すること （2時間）
9 流体のエネルギー保存（オンデマンド型遠隔授業）
【事前学習】教科書の座標変換と慣性力に関する箇所を読んでおく （2時間）
【事後学習】授業中に解いた座標変換と慣性力の問題を再確認すること （2時間）
10 テイラー展開：流体力学（連続式の定義）（オンデマンド型遠隔授業）
【事前学習】教科書の連続式に関する箇所を読んでおく （2時間）
【事後学習】授業中に解いた連続式の問題を再確認すること （2時間）
11 テイラー展開と偏微分：流体力学（トリチェリー，エネルギー保存） （オンデマンド型遠隔授業）
【事前学習】教科書の偏微分に関する箇所を読んでおく （2時間）
【事後学習】授業中に解いた偏微分の問題を再確認すること （2時間）
12 波動：地震波の特徴・固有周期 （オンデマンド型遠隔授業）
【事前学習】教科書の波動に関する箇所を読んでおく （2時間）
【事後学習】授業中に解いた波動の問題を再確認すること （2時間）
13 熱力学
【事前学習】教科書の熱平衡に関する箇所を読んでおく （2時間）
【事後学習】授業中に解いた熱平衡の問題を再確認すること （2時間）
14 地球科学における物理数学の適用（課題研究）
【事前学習】地球科学における物理数学を調べておく （2時間）
【事後学習】授業内容を復習しまとめること （2時間）
15 まとめ（これまでの復習を行い授業内容の理解を深める）（課題研究）
【事前学習】これまでの授業内容をまとめておく （2時間）
【事後学習】授業内容を復習しまとめること （2時間）
その他
教科書 大成逸夫・田村忠久・ 渡邊靖志 共編 『理工系の 物理学入門』 裳華房 2011年
参考書 参考書は随時講義の中で指示する
成績評価の方法及び基準 授業内テスト(100%)
授業内テスト(Blackbordで実施：100点)のうち60点以上を合格とする。
達成度評価基準：
（１）エネルギーが理解できる（25点）
（2）剛体，流体の力学が理解できる（25点）
（3）偏微分を理解し計算ができる（25点）
（4）テイラー展開・フーリエ級数を理解し計算ができる（25点）
オフィスアワー 授業日にBlackbord登録メールアドレスにて対応
備考 日々の積み重ねが重要な科目です．
授業中のノートは復習ができるように工夫してまとめ，授業中で解いた問題を必ず復習すること．

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