ModelPhys

目的

理工学部の出身者として常識的な科学(理学,工学)の基本事項を身につける.

成績評価

  • 定期試験で評価する.
  • 期末試験の結果をグループで平均する.
  • 授業中の発問に解答,あるいはまともな質問をしたグループにボーナス点を与える(合計20点ぐらい).
  • 課題をレポート(用紙ModelingPhysQuizSheet.pdf)として提出(2点X12回)ボーナス点とする,試験にはその類題がでる.

授業計画

4/12 原発について

4/19 力学の基礎

  • 大気圏突入戦で,ガンダムの照準が狂ったのはなぜか? 物理学的に考えよ(とアムロが誤解した,あるいは,制作スタッフが意図した...)
  • 新幹線で京都から大阪まで移動するときの時間経過をプロットせよ.さらにv,aについてもプロットせよ
  • Keplerの第一,第二法則を図から解説せよ.

4/26 カルノーサイクル(熱力学の基礎)

  • ガソリンエンジンが1サイクルでする仕事はW=Fxlで定義される.図を用いてその意味を解説せよ.
  • ラグランジュポイントに関するイアン・スチュアートの記述を読み問題に答えよ.LagrangePointsbyIanStewart.pdf
  • サイド5,6などのコロニーが動かないのはなぜ?ヒント
  • (今年度パス)蒸気タービンの1,2,3,4はランキン(Rankine)サイクルのどこに対応するか答えよ.

5/10 熱力学(熱効率とエントロピー)

  • 次のデモソフトの数値を読み取り,気体の状態方程式$PV = nRT $ が成立することを確かめよ.
  • デモソフトの気体分子を観察し,ピストン中の気体分子が持つ熱の本質はなにか答えよ.
  • デモソフトのシリンダー中の圧力は何から発生しているか,力学用語を用いて答えよ.

5/17 熱統計力学

  • 内容
    • エントロピーって何?
    • マクロとミクロ
    • ボルツマン定数
  • 課題
    • 冷蔵庫の動作原理
    • 電子の移動速度
    • (今年はパス)拡散,熱平衡

5/24 電気&モータ

  • 内容
    • 逆回路,冷蔵庫
    • 拡散,熱平衡
    • アラゴーの円盤
    • ダムと水道,発電所と電気
  • 課題
    • 直列・並列の(抵抗の)関係式を,水の圧力と水車(力の抵抗)の関係から説明せよ.
    • IHクッキングヒータと誘導モータの原理を比較せよ

5/31 三相交流とprius

  • 内容
    • 直流モータ
    • Priusの原理
    • 三相交流
    • 誘導モータ,同期モータ
  • 課題
    • Priusの燃費が向上している理由を絵を使って解説せよ
    • 三相交流により回転磁界ができる様子を解説せよ

6/7 休講

6/14 前期量子論

  • 内容
    • 前期量子論(黒体輻射,光電効果,コンプトン散乱),
    • 太陽系と原子系,
  • 課題
    • 金属の光電効果を説明するアインシュタインの光量子仮説について,「風呂桶」モデルで説明しなさい.
    • 陽系と原子系の相違点と類似点を示せ.

6/21 分子結合

  • 内容
    • 2原子分子,共有結合,イオン結合
    • ブードヮー反応
  • 課題
    • 同上

6/22 透明・不透明,状態図

  • 内容
    • 金属,誘電体,半導体
    • 光,ホイヘンス,屈折,シャーベット
  • 課題

6/28 半導体

  • 真性半導体,不純物半導体,PN接合

7/5 直交変換

  • パワー半導体,ギャップ,結晶成長

7/26 期末試験

Last modified:2019/05/17 12:29:06
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References:[LectureNotes]