シラバス・指導方針等 【授業の進め方】 授業は、一回の授業で 90分を予定します。予期しない延長などによる追加料金は戴きません。 ① 前回の授業で説明した単元の演習問題(難しめ)を一題解説します。こちらは事前に配布し、予習をしておいてもらいます。 ② 新しい単元(後述)を説明します。 ③ ②で説明した分野に関連した例題(易しい)を一題程度扱います。こちらも事前に配布しますが、予習の必要はありません。 【シラバス】 一回の授業で一つの単元を解説します。力学、熱力学と波動についてのシラバスは以下のよ

うになっています。 ベクトル、微分積分(指数・対数関数や三角関数まで)の知識を前提に解説します。(これらが未習であれば別途補講を行います。) 「新・物理入門」(山本義隆著)を参考に授業を進めます。 高校教科書の範囲ではない分野（コリオリ力・角運動量・ケプラーの法則の導出・ベクトル

解析を用いた記述等)も解説します。これらの内容は誘導付きで入試問題として出題される可能性があり、また広い視点を身につけた上で問題を見る事が出来ればとても解きやすくなります。 ●力学 1.運動の記述と運動の原理 デカルト座標を用いた運動(位置・速度・加速度)の記述。運動の原理(運動方程式・作用反作用の法則・慣性の法則)。 2.運動方程式を解く 鉛直・斜方投げ上げ。斜面での運動。摩擦力の働く運動。 3.運動方程式の積分 仕事とエネルギー・運動量と力積などの概念の導入。衝突の問題。エネルギー保存則。 4.単振動 微分方程式を用いた単振動運動の解の導出。重力中の単振動。 5.中心力中での運動 円運動。角運動量の概念の導入。ケプラーの法則の導出。 6.動く座標系での運動 慣性系と非慣性系。慣性力。コリオリ力と遠心力。 7.剛体の運動 重心運動と回転運動。慣性モーメントの概念の導入。 ●熱力学と波動 熱力学は、「熱力学」(田崎晴明著)を参考に授業を進めます。 1.理想気体と絶対温度 絶対温度の概念。熱力学第 0法則。状態方程式。気体分子運動論。 2.ヘルムホルツの自由エネルギー 熱力学第 1・2法則。最大仕事。ヘルムホルツの自由エネルギーの導入。 3.内部エネルギー 断熱変化と内部エネルギーの導入。ポアソンの公式。 4.カルノーサイクル 一般的な熱サイクルとカルノーサイクル。逆カルノーサイクル。熱効率。

5.エントロピーと可逆性 エントロピーの概念の導入。可逆変化と不可逆変化のエントロピーを用いた表現。 6.波の数学的な表現と波の伝搬メカニズム 進行波と波動方程式。正弦波。弦を伝わる波の速度。縦波と横波。音速。 7.ドップラー効果 観測者が動く場合。音源が動く場合。風が吹いている場合。斜め方向のドップラー効果。 8.波の反射・定在波・共鳴 固定端と自由端。定常波。 9.波の干渉とうなり 干渉とうなりの数学的な扱い。共鳴と固有振動。気柱の共鳴。 ●電磁気学 1.静電場とクーロンの法則・ガウスの法則 2.電位の概念とベクトル解析 3.コンデンサー 4.電流と過渡現象 5.磁場とローレンツ力・外積 6.アンペールの法則・ビオサバールの法則 7.ファラデーの電磁誘導の法則と誘導起電力 8.自己誘導と相互誘導 9.交流回路 10.マクスウェル方程式 ●光学 1.空間中の波の記述と波の回折 2.幾何光学・レンズと光学機器・偏光 3.光の干渉 ●現代物理学 1.光電効果 2.光子の運動量・コンプトン効果 3.ドブロイ波と水素原子模型 4.ローレンツ変換とアインシュタインの関係式 【その他】 ・自習教材として問題集を解いていただきます。 基礎的なものとしては、 「セミナー物理 I+II」 「リードα物理 I・II」 発展的なものとしては、 「難問題の系統とその解き方 物理 I・II」 「物理 I+II 重要問題集」 を推奨しますが、学校で用いているものなどで問題集の要望があればそれを用います。 全問題解いてもらうのが理想的ですが、時間を取るのは難しいと思われるので解いてもらう問

題はこちらから指定します。 授業とは別で、これらの問題に関する質問・添削は適宜受け付けます。 ・夏休みに週１回の授業を行う予定であれば１ヶ月半、週２回であれば３週間程度で力学が終

了します。週１回であればすべての範囲を履修するのに 7,8ヶ月程度かかります。