自然科学の典型である物理学の考え方・方法・特徴の理解を目的とする。主に力学を題材に、適宜実験を交えながら講じる。予想を出し合い実験で確かめていく過程を積み上げ、科学を体験的に学ぶとともに、自然科学の系統的な数理論理的認識に触れる。
　この講義の目指すところは、理系の専門基礎としての体系的な物理教育の一環ではない。科学入門教育を意識した＜教養としての物理＞である。物理科学関連分野を将来の専門としないであろう者にこそ受講してもらいたい。

予想を出し合い実験で確かめていく過程を積み上げ、科学を体験的に理解する。

授業回数はフィードバックを含め全15回とし、以下のような課題について、1課題あたり1〜3週の講義をする予定である。
　
1.ガリレオと落下運動
2.ばねと力
3.力と運動
4.力積
5.運動方程式
6.復元力と単振動
7.仕事とエネルギー
8.まとめ

高校物理の履修を前提とせず＜初修＞として講じる。個別学力試験で物理を選択した者には適さない。
微分・積分など高校数学の知識はある程度前提とするが、適宜復習補足しながら進める。
文系に受講を制限しないが、理系で物理学の基礎学力が必要とされる分野の者には、それに資するものとしての受講を推奨しない。繰り返すが、体系的な物理教育の一環を目指すものではなく、高校物理をカバーするものでもない。

講義中に適宜（ほぼ毎週）課すレポートと期末課題および期末試験。詳細は講義で説明。

事後配布資料の感想等を求めることがある。受講後の印象の薄れないうちに速やかに指示された方法で反応すること。

予習原則不要、ただし、中盤少々＜事前＞学習資料を適時提供するので各自の高校数学の復習の必要に応じて利用すること。

毎週の講義に参加することを前提に開講している。課外活動等で予定調整の困難が予想される者は今学期の履修を見合わせまたの機会の受講を検討されたい。

This course will gently introduce topics from classical (Newtonian) mechanics, thermodynamics, and touch on ideas in modern physics, such as relativity.
Prior knowledge of physics is not required and students from any major will be able to follow the course.

Lectures will be discussion-oriented, with several examples and in-class demonstrations. There will be many opportunities for students to improve their scientific English abilities.

The object of the course is to understand fundamental concepts in modern physics and learn about how to describe the natural world with science.

Lectures will introduce students to various topics in fundamental physics.

1) Topics in classical Mechanics:
Velocity, Acceleration, Momentum, Forces, Gravity, Equations of Motion

2) Topics in thermodynamics:
Heat, Work, Entropy, Carnot Cycle

3) Topics in Light and Waves
Wave nature of light, Refraction, Interference, Optics

4) Topics in Modern Physics
Basic Quantum Mechanics, Special Relativity

We will spend 3 to 4 weeks on each of the topics above, choosing those most suitable for enrolled students. Each topic will be presented in a clear and simple format without use of advanced mathematics.


There will be a total of 15 lectures total, including the feedback session.

No prior physics experience is required. We might introduce differentiation and integration in some cases, but these will be explained in simple terms.

Student's comprehension of the course material will be evaluated based on participation in in-class discussions (20 points) and reports (80 points).

In order to get the most from the lectures, students need to review material from the previous lecture for discussion. Homework will be due two weeks from the date it is assigned and students are encouraged to bring questions during the intervening week to improve their understanding of the assignment.

Students interested in improving their scientific English and learning something about physics are encouraged to join this course.

After a review of Newton's mechanics, I will introduce the Lagrangian formalism for solving problems in theoretical mechanics. This course focuses on a comprehensive derivation and understanding of Lagrangian mechanics, i.e., the Euler-Lagrange equations.
The main goal is that every student will be able to use the Euler-Lagrange equations to solve problems in classical mechanics.

In principle, this course is given in English. However, if there are parts that the students cannot understand in English, I can and will explain them in Japanese.

ニュートン力学の復習の後、ラグランジュ形式の解析力学を講義する。このコースでは、ラグランジュ力学、すなわちオイラー・ラグランジュ方程式の導出と包括的な理解を目的としている。目標はすべての学生がオイラー・ラグランジュ方程式を使って古典力学の問題を解くことができるようになることである。

この講義は原則として英語で行う。ただし、英語で理解できない部分があれば、日本語で説明することも可能。

- to understand and be able to use the Lagrangian formalism.
目標は、ラグランジュ形式論を理解し、使えるようになることです。

This course will cover the following topics:
- Introduction to Lagrangian mechanics
- Application of Lagrangian mechanics to more complex examples
- Introduction to the Hamiltonian formalism

In principle, the course will be offered as the following plan. However, there may be small changes depending on the progress.

(Introduction to Lagrangian mechanics)
1-2 Review of Newton's mechanics
3 Derivation of the Lagrangian equations
4-5 Simple applications of the Lagrangian equations
6-7 Lagrangian multiplier
8-9 Introduction to variational calculus and its application to mechanics

(Complex examples)
9-12 Coupled Oscillations

(Introduction to the Hamiltonian formalism)
13-14 Hamiltonian formalism

<>
15. Feedback

If there is time left, there will be an additional chapter about central forces.

このコースで扱うのは以下のトピックである：
- ラグランジュ力学入門
- ラグランジュ力学の複雑な例への応用
- ハミルトニアン形式論の紹介

この講義は以下の計画で実施する予定である。ただし、進捗状況により若干の変更がある可能性もある。

(ラグランジュ力学入門）
1-2 ニュートン力学の復習
3 ラグランジュ方程式の導出
4-5 ラグランジュ方程式の簡単な応用
6-7ラグランジュの未定乗数法
8-9 変分法の導入と力学への応用

(複雑な例）
9-12 連成振動

(ハミルトン形式入門）
13-14 ハミルトン形式

最終試験
15. フィードバック

時間があれば、中心力についての章を追加する。

-understanding of kinematics and Newton's mechanics
-knowledge of differentials and integrals

前提とする知識
-ニュートン力学
-微分と積分

Worksheets/reports (40%) + examination (40%) + attendance and participation (20%)　
ワークシート/レポート(40%) + 試験(40%) + 出席と参加の状況(20%)」

Revision of the course by doing the worksheets

ワークシートによる復習

Office hours: After the course

Furthermore, I will provide lecture notes to help students understand the lecture.

The worksheets will give students an opportunity to practice their English skills in science.

オフィスアワー は講義終了後
さらに、講義の理解に役立つ講義ノートを提供する。
また、ワークシートにより、理科の英語力を高める。

力学的運動のみならず、電磁気的現象など自然界のさまざまな分野に共通して登場する振動・波動の基礎について講義する。

自然界に現れる振動・波動現象の基礎的理解を通して、様々な物理現象について考察する能力を養う。

単振動より始めて、減衰振動および強制振動を扱い、自由度が２の場合の連成振動を考察する。次に、一般の自由度の基準振動モードと基準座標について学ぶ。さらに、連続体の振動とそれを記述する波動方程式を述べ、その解の性質や固有振動を取り扱う数学的方法としてのフーリエ級数展開を論じる。これらをもとに波の重ね合わせや干渉・回折等の波の性質について考察する。授業内容・項目は以下の通り。授業回数はフィードバックを含め全15回とし、各項目について2~3回の講義を行う.

１. 単振動
単振動の方程式と解，調和振動子のエネルギー

２. 減衰振動と強制振動
減衰振動，強制振動,　共鳴

３. 連成振動
連成振動(自由度２)，モードと基準座標, 連成振動(自由度N)のモード，分散関係

４. 連続体の振動
弦の振動，弾性体の振動，波動方程式，フーリエ級数，固有振動

５. 波動
ダランベールの解，位相速度と群速度, 反射と透過, 平面波・球面波

６. 電磁波
マクスウェル方程式と電磁波, 反射と屈折, 干渉と回折

受講者は物理学基礎論A,Bを履修していることが望ましい。

レポート課題（50点）およびPandA上で実施するオンラインテスト（50点）によって評価する．

教科書、参考書については担当教員から指示があるので、各単元ごとに予習・復習をすること。

力学および電磁気学の基礎的知識を前提とする。

単振動子から結合振動子力学的運動を基本に，自然界のさまざまな分野に共通して登場する振動・波動の基礎について講義する．

振動から波動に関する現象の物理の一般性を習得できる．講義では，振動および波動に関する具体的なイメージを持つことを期待する．

単振動より始めて，減衰振動および強制振動を扱い，自由度が２の場合の連成振動を考察する．次に，一般の自由度の基準振動モードと基準座標について学ぶ．さらに，連続体の振動とそれを記述する波動方程式を述べ，その解の性質や固有振動を取り扱う方法を論じる．さらに光，電磁波に対して拡張し, 波の重ね合わせによる干渉や回折などを説明する.
授業内容・項目は以下を予定している．

第１回　運動と振動
振動と単振動，ポテンシャルと振動
第２回　単振動の減衰
振動減衰の解
第３回　強制振動
強制振動の応答，共振
第４回　パラメトリック振動，自励振動
第５回　少数自由度系の連成振動
結合振子，二重振子，固有振動と振動の重ね合わせ，うなり
第６回　多自由度系の振動
一次元結合振動子
第７回　連続体の振動
波動方程式，振動モード
第８回　 一次元の波動
音波，ダランベール解
第９回　光の伝搬
電磁波，マクスウエル方程式
第１０回　電磁波の伝搬
三次元波動方程式，平面波，偏光, 電磁波のエネルギー
第１１回　光の屈折・反射
電場・磁場の境界条件，電磁波の透過と反射
第１２回　光の干渉
第１３回　光の回折、分散
第１４回　演習問題
第１５回　フィードバック授業

受講者は物理学基礎論A,Bを履修していることが望ましい．
スタート時点では電磁気学の知識は必要ではないが，授業中必要になる知識については，自学自習を求める．

定期試験及びレポート(4回程度)により評価する. 割合は定期試験8割, レポート2割を基本とする.

授業前に教科書・参考書等を用いて予習しておくことが望ましい. また, 授業の進度に合わせて提示するレポートに取り組むこと.

ノート講義を基本とするが, 授業資料の一部はアップロードするので, 受講前に予習することが望ましい. フィードバック授業は, 必要と判断した学生に対して, 適宜実施する．

　熱機関とはピストンに閉じ込められた気体の圧縮・膨張を利用して熱をエネルギーに変換する装置である。産業革命時代に発明されたこの機関は、熱とエネルギーの基本的相違が重要な意味を持っている。熱力学とは、この熱機関の単なる理解に留まらず力学、電磁気学同様、自然現象全般を普遍的に理解し取り扱うための物理学の基本である。
　本講義では、熱力学変数や互いに共役な示強・示量変数を定義し、気体・液体などの物質の熱平衡状態を取り扱う。また準静的過程を用いた、定積・定圧・等温・断熱過程などの基本過程における、熱、内部エネルギー、仕事のやりくりを理解する。特に「エントロピー」という物理量を巨視的に定義し、各種熱力学関数と呼ばれる、内部エネルギーや自由エネルギーの取り扱いを説明する。また、熱力学の基本的な処方箋を用いて、実在気体に近いファンデルワールス気体の振る舞いや、気体‐液体転移、ゴム弾性、磁性体などの一般的な取り扱いを理解する。さらに、混合系における相共存、相律なども説明する。

　熱力学では、身の周りのさまざまな自然現象を理解し考えるための、物理学的な基礎を与える。講義では熱力学の基本と考え方、取り扱いを系統的に説明する。本講義は、受講者が習得した熱力学を用いて、さまざまな自然現象を理解・計算・表現する物理学の基礎力を養うことを目的としている。履修後の物理学の発展的な理解にも、力学・電磁気学とともに熱力学の履修を推奨する。

身の周りにあるさまざまな自然現象を、熱力学を用いて理解・表現・計算できるよう、講義では主に以下の内容について、フィードバックを含め全１５回として講義を進める。

1. 熱平衡状態、熱・内部エネルギー・仕事、可逆過程と不可逆過程、準静的過程
2. 熱力学第1法則、熱力学変数、示強変数と示量変数
3. 定積過程、定圧過程、比熱
4. 等温過程、断熱過程
5. 熱機関、カルノーサイクル、熱効率
6. エントロピー、不可逆過程、自由膨張、気体の混合
7. 熱力学関数、エネルギー、エンタルピー、ヘルムホルツ＆ギブス自由エネルギー
8. マックスウェルの関係式、ギブス-ヘルムホルツ方程式
9. ファンデルワールス状態方程式
10. ゴム弾性、磁性体、キュリー＆キュリーワイスの法則
11. 相、相平衡、２相共存、開いた系とケミカルポテンシャル
12. 蒸気圧曲線、湿度
13. 状態図と相転移、臨界点、マクスウェルの当面積の法則
14. 混合系の熱力学、相律

受講者は「物理学基礎論Ａ」(力学)を履修していることが望ましいが，１回生前期に並行して受講することも可能である。

原則として、定期試験の結果に基づき成績評価する。詳しくは初回講義時に説明する。

講義の進捗にあわせて予習・復習などの自学を行うことをすすめる。

　講義に関する質問・要望などは原則として講義中、および講義終了後に受け付けるが、必要があればメールや対面での対応も検討する。

高校で物理を学ばなかった理系の人を対象とし、物理学の考え方、方法、特徴の理解を目的とする。具体的には、空間と時間、力と運動、仕事とエネルギー、運動量等に関する古典物理学(ニュートン力学)の範囲内で、簡単な運動法則から展開される「科学（Science）」としての力学の世界とその限界を体験する。

ニュートン力学の「科学（Science）」としての基本的考え方を習得するとともに、「科学（Science）」研究の特徴と限界を理解する。

1. 微積分、ベクトルの初歩
2. 力、速度、加速度
3. ニュートンの運動法則
4. 種々の拘束のある運動
5. 万有引力とクーロン力
6. 仕事とエネルギー
7. 振動のエネルギー
8. 角運動量保存則
9. ニュートン力学の限界とその先

各テーマ、1-2回程度の講義を予定．
ただし，ニュートン力学の公式や計算方法を覚えることを目的とするのではなく、「科学（Science）」としての考え方の理解を重視する．
授業回数はフィードバックを含め全15回とする．

履修者は本学入学試験科目で物理学を選択しなかった者に限られる。
また、後期（初修物理学Ｂ）の連続した履修を推奨する。

数回、小レポートを課す(40)。また、期末試験で授業中に説明した事柄を理解しているかどうかを問う(60)。

毎回の講義内容を次回までに復習し理解しておくこと。
疑問点は、早期に質問するなどして解消しておくこと。
教科書の章末練習問題を解いて理解を深めること。

高校物理の履修の必要はないが、微分、積分、ベクトルなど高校数学のごく基礎的な知識を前提とする。
疑問点については，随時，授業中あるいは個別に質問すること。

熱現象と力学現象を統一的に記述する熱力学について講義する。巨視的な測定によって定義される量の関係から普遍的法則を確立する営みを理解することが主な目的である。また、本質的に制御不可能な現象があることを物理学として定式化されることを学ぶのも重要な目的である。

熱力学を用いることで、ある現象の測定結果に基づいて、質的に異なる別の現象の測定結果を予言できるようになることを目指す。

まず、熱力学の基本的な考え方を説明する。次いで、エントロピーに代表される新しい物理量を導入する。そして、熱力学をより深く理解するために、興味深い具体例を議論する。概ね以下の構成を予定しているが、若干の変更がある場合もある。2025年度の実際の講義構成は、http://www.ton.scphys.kyoto-u.ac.jp/sasa/thermo25.htmlで公開する予定である。

第1回　はじめに　

1.1 熱学と力学の統一理論
1.2 自然に対する操作限界
1.3 操作的定義について
1.4 マクロな物質とは
1.5 例題　（風船）

第2回　基礎概念　

2.1 法則＝原理（普遍性）＋パラメータ（個性）
2.2 平衡状態をめぐって
2.3 状態方程式
2.4 熱容量の操作的定義
2.5 熱と仕事へ
2.6 例題　（ファンデルワールス気体）

第3回　内部エネルギー

3.1 前回の復習と補足
3.2 熱と仕事の等価性の問題
3.3 実験の設定と結果とその意義
3.4 「内部エネルギー」の定義

第4回　断熱曲線　

4.1 断熱過程の物理　−　「速い」とは
4.2 断熱準静的過程
4.3 断熱曲線
4.4 例：理想気体の断熱曲線の導出
4.5 一般：内部エネルギーの決定について

第5回　第２種永久機関をめぐって

5.1 第２種永久機関とは
5.2 「第２種永久機関が存在しない」という原理について
5.3 例：第２種永久機関!
5.4 ケルビンの原理、最小仕事の原理
5.5 例：理想気体の等温準静的仕事

第6回　カルノーの定理

6.1 ２温度熱機関
6.2 カルノーの定理
6.3 証明
6.4 カルノーの定理の凄い帰結！
6.5 例：理想気体のカルノー効率

第7回　不可逆過程

7.1 補足：温度概念について
7.2 可逆過程と不可逆過程の定義
7.3 可逆過程の例と不可逆過程の例
7.4 パズル：複合系の可逆性
7.5 「補償」という考え方
7.6 相加性

第8回　エントロピー

8.1 パズルの解き方
8.2 示量変数、示強変数
8.3 可逆過程で一定の値をとる変数（エントロピー）の構成
8.4 エントロピーの熱による表現
8.5 例：理想気体のエントロピー

第9回　基本関係式

9.1 熱力学第2法則
9.2 エントロピーと内部エネルギー
9.3 エントロピーと圧力
9.4 熱力学の基本関係式
9.5 注釈：はねかえり係数と熱力学第2法則

第10回　完全な熱力学関数

10.1 完全な熱力学関数の定義と意義
10.2　U(S,V) の完全性
10.3 レポート：U(T,V)の不完全性
10.4 完全な熱力学関数　F(T,V)
10.5 F(T,V)の物理的意味と基本関係式
10.6 エネルギー方程式の導出

第11回　ゴムの熱力学

11.1 設定と問題　−　急にひっぱったときの温度上昇
11.2 自由エネルギー＝位置エネルギー！
11.3 熱容量データからk(T)の決定！
11.4 断熱での温度変化
11.5 等温過程での内部エネルギー変化
11.6 内部エネルギー変化＝０　vs 復元力!
11.7 エントロピー力　（力の創発）

第12回　気液相転移の熱力学

12.1 気体／液体のP-V図およびV-T図
12.2 気体と液体を区別できないこと
12.3 共存相および気液転移
12.4 臨界点
12.5 潜熱
12.6 クラペイロン＝クラジウスの式

第13回　風船の熱力学

13.1 風船の問題とは
13.2 「自然に生じる」変化の向き
13.3 簡単な例題
13.4 自由エネルギー最小原理
13.5 風船の問題を自由エネルギー最小原理で解く
13.6 補足：ラプラスの式、対称性の破れ...

第14回　プレ試験と解説　

14.1 プレ試験
14.2 プレ試験の解説
14.3 全体の復習

期末試験

第15回　フィードバック

１回生前期に受講することが可能である。偏微分に関する高度な関係式などは全く使わない。

原則として、定期試験の結果に基づき評価する。レポート評価を加味する場合もある。詳細は開講時に説明する。

講義をもとに自学することを勧める。

力学的運動のみならず、電磁気的現象など自然界のさまざまな分野に共通して登場する振動・波動の基礎について講義する。

自然界に現れる振動・波動現象の基礎的理解を通して、様々な物理現象について考察する能力を養う。

　単振動より始めて、減衰振動および強制振動を扱い、自由度が２の場合の連成振動を考察する。次に、一般の自由度の基準振動モードと基準座標について学ぶ。さらに、連続体の振動とそれを記述する波動方程式を述べ、その解の性質や固有振動を取り扱う数学的方法としてのフーリエ級数展開を論じる。これらをもとに波の重ね合わせや干渉・回折等の波の性質について考察する。授業内容・項目は以下の通りで、１項目あたり２〜３週の講義を行い、フィードバックを含めて全15回の予定である。

１. 単振動
単振動の方程式と解，調和振動子のエネルギー

２. 減衰振動と強制振動
減衰振動，強制振動,　共鳴

３. 連成振動
連成振動(自由度２)，モードと基準座標, 連成振動(自由度N)のモード，分散関係

４. 連続体の振動
弦の振動，弾性体の振動，波動方程式，フーリエ級数，固有振動

５. 波動
ダランベールの解，位相速度と群速度, 反射と透過, 平面波・球面波

６. 電磁波
マクスウェル方程式と電磁波, 反射と屈折, 干渉と回折

受講者は物理学基礎論A,Bを履修していることが望ましい。

出席点を含めた小レポート(約20%)と定期試験期間中の筆記試験(約80%)により評価する。

教科書、参考書は担当教員から指示があるので、各単元ごとに予習・復習をすること。

力学・電磁気学の基礎的知識を前提とする。

電磁気学の基礎であるマクスウェル方程式を詳述するとともに、真空や物質中における電気的・磁気的性質について講述し、古典電磁気学の基礎を習得する。

電磁的な現象や物質の電気的・磁気的な性質を基礎となるマクスウェル方程式から理解する。

授業で扱う内容は以下の通り。なお、授業回数はフィードバックを含め全１５回とし、各項目あたり２〜３回で進める予定。
1. 電磁気学における基本的物理量の意味、電界、電位、電束密度、
磁界、磁束密度など　
2. 異なる物質境界での接続条件
3. 導体・誘電体・磁性体の性質
4. 電磁誘導
5. マクスウェル方程式と電磁場のエネルギーなど

物理学基礎論Ｂを履修しているか、あるいはこれに相当する学力があることを前提とする。

期末試験に基づき評価する。レポートや小テストを参考にする場合がある。

適宜プリントを配布するので、講義をもとに自学することをすすめる。

この授業は工学部物理工学科２回生にクラス指定されているが、他の学生も受講可能である。ただし受講者が多い場合には履修制限を行うことがある。工学部物理工学科クラス指定の物理学基礎論Bと併せて履修することを推奨する。

The aim of this lecture is to introduce the basic concepts of modern cosmology. Our current understanding about the history of the universe is explained so that one can capture how observational data are interpreted with the aid of the law of physics in an elementary way. For this purpose, the development of the basic theories of physics necessary to describe modern cosmology will be reviewed in a less rigorous way. The lecture is supposed to be interactive.

Students will be able to understand how to approach the study of cosmology in a mathematical and physical way.
They will be introduced to the problems of modern cosmology, and to the methods cosmologist use to try to solve them.
The discussion will tend to link cosmology to other fields in physics, e.g. thermodynamics, (some notions of) particle physics.

I. Introduction and Historical backgrounds
II. The Role of the Speed of Light in Special Relativity
III. Newtonian Gravity and General Relativity
IV. Homogeneous Universe Model based on General Relativity and Discovery of the Expanding Universe
V. Tips of Thermodynamics
VI. Nucleosynthesis in the Early Universe
VII. Prediction and Discovery of Cosmic Microwave background
VIII Shortcoming of the Big-Bang Cosmology
IX. Inflationary universe
X. Inevitable Quantum fluctuation
XI. Structure Formation of the Universe
XII. Inflation Again in the Present Universe?

In total, at most 14 classes will be offered (one for each week of the semester) plus one feedback meeting with the students.

特になし

Evaluation method: 25%: mid term exam; 75%: final exam. No homework is given during the whole duration of the course.

The students will be provided with the lecture notes of the course [as a pdf file in PandA and on kulasis]. They are supposed to study them, not only to review the work done in previous lectures but also to prepare for the upcoming ones.

Office hours: 2hrs per week to be decided with the students [usually taking place on Fridays at noon]. E-mail will be provided, so that the students can contact the teacher at any time.

物理学の基礎的テーマについて自ら実験を行い、実験を通して自然と物理学のより深い理解を目指すとともに、実験技術とデータの解析方法を体得する。さらに科学的報告書（レポート、論文）の作成方法を修得する。

実験を通して物理学をより具体的に理解する。
実験技術とデータの解析方法を学び、自ら実験を進められるようになる。
実験ノートが記述でき、実験レポートが作成できるようになる。

以下の課題の中から7〜10課題について実験を行う。１回２コマの時間で１課題の実験を行い、ガイダンス、レポート指導、予備実験日、フィードバックなどを含めて全15回の予定である。一部の曜日では実験結果についてのプレゼンテーションを実験の翌週に行う。

＜力学分野＞
１．フーコー振り子の実験
２．連成振動の実験

＜電磁気学分野＞
３．電気抵抗の測定
４．ホール素子による磁場の測定
５．オシロスコープによるインピーダンスの測定
６．熱電子放出に関する実験

＜熱力学分野＞
７．熱電対による温度の測定

＜光学分野＞
８．レーザー光を用いた実験
９．回折格子による光の波長の測定

＜原子・量子力学分野＞
10．プリズム分光器による原子スペクトルの測定
11．フランク・ヘルツの実験
12．光電効果によるプランク定数の測定
13．身の回りの放射線−どこからどれくらいくるのか−

特になし

実験の実施と実験報告書に基づき評価する。詳しくは初回ガイダンス時に説明する。

毎回の実験テーマについて、教科書を読んで予習しておくこと。

初回ガイダンス（講義形式）での出席表に基づいて班編成を行うので、掲示（４月上旬）に注意して必ず出席すること。ガイダンスでは、実験の進め方、全体のスケジュール、レポートの作成および提出に関する注意点などの説明も行う。
「学生教育研究災害傷害保険」等の傷害保険へ加入すること。

This course introduces physics to students from non-physics majors. Students will learn about the basics of classical physics-mechanics and electrodynamics. While the main purpose of this course is to gain an intuitive understanding of elementary physics, another major objective is to learn the art of problem solving: How can we use what we learned to tackle problems that we have not encountered before? Physics, with its combination of fundamental concepts and concrete problems, provides a unique opportunity to acquire this crucial skill.

-　Understand the basics of mechanics and electrodynamics and where they appear in everyday situations.
-　Become familiar with the underlying mathematical concepts.
-　Learn how to solve problems in a systematic way.

Week 1: Observation, measurement, and units
Here, we will learn how to observe physical laws in the world around us. We will introduce different physical quantities, their units and how to measure them.

Week 2-4: Motion in one, two and three dimensions
In this section, we will learn how to use calculus to describe the motion of objects, first along a straight line and then along paths in three-dimensional space.

Week 5-6: Newton’s laws of motion
This section deals with forces acting on physical objects. We will discuss Newton’s three laws and learn how to apply them to predict whether and how objects will move under the influence of forces.

Week 7-9: Momentum and energy
We will introduce the concepts of momentum and energy and discuss how the fact that they do not change during the motion of objects helps us to predict the flight of rockets and the outcomes of collisions.

Week 10-11: Oscillations and periodic motion
Oscillations, like the swinging of a pendulum, shape our daily lives in many ways,the most obvious being the earth’s orbit around the sun; in physics, they are equally important and fundamental for understanding many phenomena. In this section, we will learn why periodic motion is so universal and how we can describe it using differential equations.

Week 12-14: Electrodynamics
In the final part of this course, we will learn about electric and magnetic fields and how they can be used to describe the motion of charged objects. The goal of this section is to understand the physical basis of electricity, which is so crucial for our daily lives.

Week 15：Final written examination

Week 16：Feedback

Students should be familiar with high-school level mathematics (algebra, calculus and vectors). Having taken a physics course in high school is helpful but not required.

The final score will be determined by weekly exercise sheets (50%) and the final written examination (50%). Students need at least 60% in total to pass.

Students will be asked to complete and hand in assignments on a weekly basis.

Office hour: Wed. 15:00-16:00

自然科学を学ぶ学生に共通して必要と思われる力学を講義する。

質点の運動法則や種々の保存則を理解する。力学体系を正しく記述し、その運動を理解する。

以下のような古典力学の基本的内容を、フィードバックを含め１５回で各項目あたり２〜３週で講義する。
１．運動学　　速度・加速度　極座標での成分
２．運動法則　運動方程式とその応用
３．保存則　仕事とエネルギー、角運動量、運動量
４．中心力による運動 太陽の引力のもとでの惑星の運動
５．質点系の運動

この講義は主として高校で物理を履修した人を対象に行われる。物理未履修者には、別項の「初修物理学Ａ、Ｂ（非物理系）」の履修を勧める。

原則として定期試験の結果によるが、教員によってはレポート等の提出を求める場合もある。詳しくは各講義で説明する。

講義をもとに自学することを勧める。

自然科学を学ぶ学生に共通して必要と思われる力学を講義する。

質点の運動法則や種々の保存則を理解する。力学体系を正しく記述し、その運動を理解する。

以下のような古典力学の基本的内容を、フィードバックを含め１５回で各項目あたり２〜３週で講義する。
１．運動学　　速度・加速度　極座標での成分
２．運動法則　運動方程式とその応用
３．保存則　仕事とエネルギー、角運動量、運動量
４．中心力による運動 太陽の引力のもとでの惑星の運動
５．質点系の運動

この講義は主として高校で物理を履修した人を対象に行われる。物理未履修者には、別項の「初修物理学Ａ、Ｂ（非物理系）」の履修を勧める。

原則として定期試験の結果によるが、教員によってはレポート等の提出を求める場合もある。詳しくは各講義で説明する。

講義をもとに自学することを勧める。

Focusing on classical mechanics, this lecture will introduce basic but important concepts in physics which are widely applied in other fields of natural sciences. Although prior knowledge of high school level physics will be advantageous, it is not absolutely necessary. Basic concepts and laws of classical mechanics will be introduced and expanded upon systematically.

1) To understand basic concepts of Newtonian mechanics and how to apply them to various physical phenomena.
2) To nurture problem-solving skills in physics.
3) To develop abilities to relate classroom knowledge to observations in their daily physical phenomena.

In dealing with the following topics, particular attention will be given to their application in different fields of natural sciences and engineering.

1) KINEMATICS (3 weeks)
In this lecture, we will learn about vector description of motion, and how to systematically derive differential equations (including kinematic equations) of motions. Focus will be on kinematic description of representative motions such as projectile and circular motions without considering the masses, forces and energies involved.

2) NEWTON'S LAWS OF MOTION (3 weeks)
Newton's laws of motion form the core of classical mechanics and are the foundation of modern physics. As such, in this topic, we will dive into classical Newtonian mechanics, which is based on Newton's laws of motion. We will learn how to apply them to solve common problems related to representative force problems in nature.

3) MOMENTUM, WORK AND ENERGY (3 weeks)
This chapter will dig deeper into important concepts in physics, such as linear momentum, work-energy theorem, conservative/nonconservative forces, and potential energy. We will learn principles of conservation of linear momentum and energy by extending the Newton’s laws. Touching on specific examples, emphasis will be placed on systematic derivation and application of these important concepts.

4) GRAVITATION (2 weeks)
One of the goals of physics is to understand the gravitational force. Newton’s law of gravitation and gravitational potential energy will be explained and applied to relevant examples in dynamics. We will obtain deeper understanding of gravitation that we take for granted.

5) ROTATIONAL MOTION (3 weeks)
In this lecture, we will explore rotational motion and dynamics of rigid bodies. We will discuss the relationships between angular variables and translational variables. By introducing a concept of moment of inertia, we will learn rotational kinetic energy and apply Newton’s 2nd low to rotational problems.

6) EXAM (1 week)

7) FEEDBACK (1 week)

Knowledge of high school physics will be advantageous but not a requirement.

Regular assignments:25%; End-term examination: 75%

Students are encouraged to study introductory mathematics textbooks and other materials to ensure that they are comfortable with basic mathematical concepts such as calculus (differentiation and integration) which is useful for deriving equations of motion.

Office hour will be announced during class.

自然科学を学ぶ学生に共通して必要と思われる力学を講義する。

質点の運動法則や種々の保存則を理解する。力学体系を正しく記述し、その運動を理解する。

以下のような古典力学の基本的内容を、フィードバックを含め１５回で各項目あたり２〜３週で講義する。
１．運動学　　速度・加速度　極座標での成分
２．運動法則　運動方程式とその応用
３．保存則　仕事とエネルギー、角運動量、運動量
４．中心力による運動 太陽の引力のもとでの惑星の運動
５．質点系の運動

この講義は主として高校で物理を履修した人を対象に行われる。物理未履修者には、別項の「初修物理学Ａ、Ｂ（非物理系）」の履修を勧める。

原則として定期試験の結果によるが、教員によってはレポート等の提出を求める場合もある。詳しくは各講義で説明する。

講義をもとに自学することを勧める。

自然科学を学ぶ学生に共通して必要と思われる力学を講義する。

質点の運動法則や種々の保存則を理解する。力学体系を正しく記述し、その運動を理解する。

以下のような古典力学の基本的内容を、フィードバックを含め１５回で各項目あたり２〜３週で講義する。
１．運動学　　速度・加速度　極座標での成分
２．運動法則　運動方程式とその応用
３．保存則　仕事とエネルギー、角運動量、運動量
４．中心力による運動 太陽の引力のもとでの惑星の運動
５．質点系の運動

この講義は主として高校で物理を履修した人を対象に行われる。物理未履修者には、別項の「初修物理学Ａ、Ｂ（非物理系）」の履修を勧める。

原則として定期試験の結果によるが、教員によってはレポート等の提出を求める場合もある。詳しくは各講義で説明する。

講義をもとに自学することを勧める。

高校の物理の知識を十分持っていない理系の人を対象とし、物理学の基礎である古典力学（ニュートン力学）の理解を目的とする。具体的には、力と運動、仕事とエネルギー、角運動量、相対運動、剛体の運動、解析力学等について学習する。高校物理の補習ではなく、大学初年次の基礎物理学として位置付けられる。

古典力学（ニュートン力学）の基礎を修得する。

基本的に以下のプランに従って講義を進める。ただし受講生の理解の度合いに応じて、若干進度を変更することがある。

第1回 運動の法則と基本概念
第2回 力と運動
第3回 運動量と力積
第4回 運動方程式の解法
第5回 仕事とエネルギー
第6回 極座標による記述
第7回 角運動量
第8回 座標系の相対運動：並進運動
第9回 座標系の相対運動：回転運動
第10回 2体問題
第11回 質点系と剛体：質点系と連続体
第12回 質点系と剛体：モーメント
第13回 剛体の運動の例
第14回 解析力学
第15回 フィードバック

履修者は本学入学試験科目で物理学を選択しなかったものに限られる。

期末試験に基づき評価する。ただし、課題の提出状況を参考にする場合がある。

毎回の講義前に教科書の該当部分を読んでおくこと。次回までに課題（講義中に指示）を解くことを通じて復習しておくこと。

高校物理の理解を前提としないが、微分、積分、ベクトルなど高校数学の基礎的な知識を前提とする。

自然科学を学ぶ学生に共通して必要と思われる力学を講義する。

質点の運動法則や種々の保存則を理解する。力学体系を正しく記述し、その運動を理解する。

以下のような古典力学の基本的内容を、フィードバックを含め１５回で各項目あたり２〜３週で講義する。
１．運動学　　速度・加速度　極座標での成分
２．運動法則　運動方程式とその応用
３．保存則　仕事とエネルギー、角運動量、運動量
４．中心力による運動 太陽の引力のもとでの惑星の運動
５．質点系の運動

この講義は主として高校で物理を履修した人を対象に行われる。物理未履修者には、別項の「初修物理学Ａ、Ｂ（非物理系）」の履修を勧める。

原則として定期試験の結果によるが、教員によってはレポート等の提出を求める場合もある。詳しくは各講義で説明する。

講義をもとに自学することを勧める。