物理学

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物理学の基礎

大項目 小項目 内容 演習問題 物理学実験
および備考
自然科学の方法 単位 国際単位系,質量と重さ 物理学の基礎No.1  
測定値と有効数字   物理学の基礎No.2  
(1)ケプラーの第3法則   物理学の基礎No.3  
(2)単振り子の運動   物理学の基礎No.4  
次元解析   物理学の基礎No.5  

静力学

大項目 小項目 内容 演習問題 物理学実験
および備考
質点の静力学 力とその表し方 力学と力,力の表わし方,力の分類
作用・反作用の法則
静力学No.1  
力の合成と分解 2力の合成,力の分解 静力学No.2  
質点の静力学 質点とは?,質点のつり合い 静力学No.3  
剛体の静力学 剛体とモーメント 剛体とは?,平行移動と回転運動
力のモーメント
静力学No.4  
モーメントと外積 静力学No.5  
平行力の合成と分解 平行力の合成,平行力への分解 静力学No.6  
重心 静力学No.7  
偶力 静力学No.8  
剛体のつり合い   静力学No.9  
仕事 仕事の定義
モーメント/仕事/平行四辺形の法則
静力学No.10  
単一機械,仕事の原理 静力学No.11  
流体の静力学 流体と圧力 流体を表わす物理量,圧力
浮力,アルキメデスの原理
静力学No.12  
パスカルの原理 水圧とパスカルの原理,水圧器の原理 静力学No.13  
表面張力 表面張力
液滴の曲率と圧力差
毛管現象とメニスカス
静力学No.14  
曲面に働く圧力 曲面に働く圧力 静力学No.15  

動力学

大項目 小項目 内容 演習問題 物理学実験
および備考
運動学 動力学とは?      
平均の速さ 物体の速さをどうやって測るのか? 動力学No.1  
速さ,加速度 速さ,加速度 動力学No.2 数学的準備No.8
運動の法則 加速度と力,質量 加速度と力 動力学No.3  
加速度と質量 動力学No.4  
Newtonの運動方程式 Newtonの運動方程式
一定な力による運動
動力学No.5  
運動方程式を解く (1)運動方程式のしくみ,自由落下運動 動力学No.6 数学的準備No.7
特殊相対論No.13
(2)雨滴の運動 動力学No.7  
(3)鉛直投げ上げ 動力学No.8 数学的準備No.1
特殊相対論No.14
(4)放物運動 動力学No.9  
(5)モンキー・ハンティング 動力学No.10  
(6)惑星の運動 動力学No.11  
(7)振動運動 動力学No.12 グラフ
(8)減衰運動 動力学No.13 数学的準備No.9
(9)臨界振動 動力学No.14  
(10)過減衰 動力学No.15  
(11)強制振動 動力学No.16  
保存則 仕事 仕事,仕事に関する物理量 動力学No.17  
エネルギー エネルギー積分 動力学No.18  
力学的エネルギー保存則 動力学No.19 数学的準備No.10
運動量 力積と運動量 動力学No.20  
運動量保存則 動力学No.21 運動量保存則
エネルギーと運動量 動力学No.22 特殊相対論No.15
剛体の動力学 回転を表す物理量 角速度・角加速度,角運動量 動力学No.23  
慣性モーメント 慣性モーメント 動力学No.24  

弾性体・流体

大項目 小項目 内容 演習問題 物理学実験
および備考
弾性体 応力 応力の定義を理解する。 弾性体・流体No.1 応力分布
歪み 歪みの定義を理解する。 弾性体・流体No.2  
フックの法則と弾性率 フックの法則を理解する.
物体の変形と弾性率を理解する.
弾性体・流体No.3  
熱応力 熱応力 熱応力の定義を理解する. 弾性体・流体No.4  
組み合わせ物体の応力     弾性体・流体No.5  
曲げ・たわみ 曲げ 曲げを理解する. 弾性体・流体No.6  
断面二次モーメント 断面二次モーメントの計算をする. 弾性体・流体No.7 数学的準備No.11
たわみ たわみを理解する. 弾性体・流体No.8 ヤング率
ねじれ ねじれ   弾性体・流体No.9  
流体 連続の方程式   弾性体・流体No.10  
ベルヌーイの定理   弾性体・流体No.11  
ポアズイユの法則   弾性体・流体No.12 液体の流れ

波動

大項目 小項目 内容 演習問題 物理学実験
および備考
波動 波の特徴 波を表す物理量を理解する. 波動No.1  
波の数式による表現 波を数式によって表わす. 波動No.2  
フーリエ変換 フーリエ変換を理解し,計算する. 波動No.3 音声の波形
数学的準備No.12
波の干渉 回折格子による波の干渉を理解する. 波動No.4 光の干渉

電磁気学

大項目 小項目 内容 演習問題 物理学実験
および備考
静電気 静電気 応力の定義を理解する. 電磁気学No.1  
クーロンの法則 クーロンの法則 電磁気学No.2  
静電場と電気力線 静電場と電気力線 電磁気学No.3  
電位と電位差 電位と電位差 電磁気学No.4 等電位線
コンデンサー コンデンサー 電磁気学No.5  
電場のエネルギー 電場のエネルギー 電磁気学No.6  
電流 オームの法則 オームの法則を理解する. 電磁気学No.7 電流と電圧
直流回路 キルヒホッフの法則 電磁気学No.8  
ジュールの法則 ジュールの法則を理解する. 電磁気学No.9  
静磁場 電流の作る磁場 電流が作る磁場が描ける. 電磁気学No.10 電流の磁場
電流が磁場から受ける力 フレミング左手の法則 電磁気学No.11  
微視的見方 電荷が磁場から受ける力を理解する. 電磁気学No.12  
動く電磁場 電磁誘導 電磁誘導の法則 電磁気学No.13 電磁誘導
自己インダクタンス 変圧器の原理 電磁気学No.14  
発電器と交流 交流の原理を理解する. 電磁気学No.15  

特殊相対論

大項目 小項目 内容 演習問題 物理学実験
および備考
古典力学 ガリレイ変換 ガリレイ変換 特殊相対論No.1  
速度の合成則 特殊相対論No.2  
音のドップラー効果 特殊相対論No.3  
Newton力学 エネルギーと運動量 特殊相対論No.4  
特殊相対論 ローレンツ変換 ローレンツ変換 特殊相対論No.5  
斜交座標 特殊相対論No.6  
ローレンツ変換の図解化 特殊相対論No.7  
同時刻,同位置 特殊相対論No.8  
ローレンツ収縮,時計の遅れ 特殊相対論No.9  
因果律,光速度不変の原理 特殊相対論No.10  
速度の合成則 特殊相対論No.11  
光の縦ドップラー効果 特殊相対論No.12  
Einstein力学 運動方程式を解く(1)自由落下 特殊相対論No.13 動力学No.6
運動方程式を解く(2)鉛直投げ上げ 特殊相対論No.14 動力学No.8
エネルギーと運動量 特殊相対論No.15 動力学No.22

原子・原子核

大項目 小項目 内容 演習問題 物理学実験
および備考
原子 光のエネルギー
制動X線
光のエネルギーを計算する.
レントゲンの原理を説明する.
物理学No.17  
原子構造と特性X線 原子構造と特性X線 物理学No.18  
電子配置と周期表 電子配置と周期表 物理学No.19  
原子核 原子核の構成 原子核の構成 物理学No.20  
原子核の壊変と放射線 放射線の種類 物理学No.21  
壊変法則と半減期 壊変法則と半減期 物理学No.22 確率試行
数学的準備No.13


数学的準備

大項目 小項目 内容 演習問題 物理学実験
および備考
数学的準備 2次式 平方完成,2次方程式を解く 数学的準備No.1  
指数   数学的準備No.2  
対数   数学的準備No.3  
三角比,三角関数   数学的準備No.4  
三角関数の加法定理   数学的準備No.5  
ベクトル   数学的準備No.6  
数列 階差数列 数学的準備No.7  
微分・積分(1) 初等関数の微積分 数学的準備No.8  
微分・積分(2) マクローリン展開,オイラーの公式 数学的準備No.9  
微分・積分(3) 2次無理関数の積分 数学的準備No.10  
微分・積分(4)   数学的準備No.11  
微分・積分(5)   数学的準備No.12  
微分・積分(6) 微分方程式を解く 数学的準備No.13