Programs at Each Schools 学部プログラム

理工学部 2020.07.03

3年生中筋ひなたさん

基礎物理学演習Ⅰ:物理現象を数学的に取り扱うための基礎的な考え方を身につけるために、自主的に頭と手を働かせて問題にアプローチしていくやり方を学びます。扱う問題は、ベクトル等をもちいた物理量の記述方法、座標変換、微分方程式であるニュートンの運動方程式の記述方法、加速度運動、単振動、円運動などの簡単な力学現象の解法など。新しい試みとして、物理現象と数学的記述がどのように一致するのか、いくつかの問題について実際にデモンストレーション実験を行って確かめ、理解を深めます。 理工学部 開講科目。

多彩な力学の問題にアプローチできた

毎回40分間の小テストから

2年の春学期に履修する必修科目です。1年の秋学期の必修科目「力学Ⅰ」で学習した内容について、演習問題を解くことで知識を確かなものにするのが狙いです。

この授業では、あらかじめ課題が出されるので、事前に問題を解いてから出席します。まず40分間の小テストがあり、残りの50分間でテスト問題の解答・解説が行われます。そして、最後に次回の課題の配布と簡単な説明があります。授業の前に課題で予習をして、小テストで実際に問題に当たり、その後解答・解説を聞くという流れです。

小テストは課題に関係ある内容から出題されるので、課題にしっかり取り組んでいれば大体は解くことができます。

理論で学んだ式を変形していく

扱われる問題は、ベクトル等を用いた物理量の記述方法、座標変換、微分方程式であるニュートンの運動方程式の記述方法、加速度運動、単振動、円運動などの簡単な力学現象の解法など多彩です。

例えば、「単振動を行っている質点に力を加えた時に、この質点はどのような動きをするか」という問題なら、時間にしたがって質点(物体)の位置(x)がどう変化していくのかを表す運動方程式を立てます。理論で学んだ式を変形していってxを求めます。頭と手を働かせて問題にアプローチし、物理現象を数学的に扱う訓練をするのです。

とにかくたくさんの問題を解く

この授業では、とにかく問題を解きます。こんなに問題を解く時間を取っている大学は、少ないのではないでしょうか。しかも、30人ぐらいの少人数授業なので、先生との距離が近いです。分からない場合はそのままにせず、その場で先生に質問します。ただ解説を聞くだけの受け身な授業ではありません。そして、必ず先生も質問に答えてくださいます。双方向の密度の濃い授業になっていると思います。

いくつかの問題については、導いた運動方程式の通りに質点(物質)が動くのか、先生のデモンストレーション実験を見ることができるので、「実際にこう動くんだ」ということが分かって面白いです。

専門分野の勉強の楽しさ

半年間、授業中だけでなく、予習、復習の時間もかなり取り、力学の問題にしっかりと向き合いました。そのおかげで、学んだ原理や理論を実際の問題や事象に当てはめていく力が身に付いたと思います。この力は、自分で研究する段階、つまり、分かっていない現象をどう解き明かしていくか、どんな数式で表わすのかという段階になった時に生かされると思います。基本的な力学の理論をしっかり学ぶことができて本当に良かったです。

※理工学部は理学部、工学部、生命環境学部、建築学部に再編します(2021年4月開設)。
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