基礎物理学演習第二

http://webclass.cdel.uec.ac.jp/

以下のトピックスの修得について留学生を支援することがこの授業の目的です:
1. 熱力学と電磁気学の基本的理解
2. 状態多重性としてのエントロピー
3. 熱力学における全微分と積分経路
4. ベクトル解析と場の分類

The purpose of this course is to help students learn the following topics:
1. Basic understanding of Thermodynamics and Electrodynamics
2. Entropy as concept of maximal multiplicity of states
Connection between the
3. Total differentials and Integration Paths in Thermodynamics
4. Vector Analysis and the classification of Fields

基礎物理学演習第一
Elementary Exercises in Physics I

なし
None

教科書:学部の授業「物理概論」の教科書, 演習書.
毎回の講義でワークシートが配布されます.

Textbooks and workbook of 物理概論 (Physics)
Worksheets will be distributed in every lecture.

I 前半:熱学
I.1 示量状態量と示強状態量, 理想気体の法則
I.2 熱力学の原理と平均
I.3 測高公式とボルツマン分布
I.4 エントロピー
I.5 二変数関数の積分:微分から全微分へ
I.6 熱力学的サイクル
I.7 スターリングエンジン, オットーエンジン, ディーゼルエンジン

II 後半:電磁気学
II.1 場と力線
II.2 右手の法則と左手の法則:関連する量
II.3 ナブラ演算子 勾配(grad) と 発散(div), 回転(curl/rot)
II.4 勾配 と 発散, 回転 による場のClassifying Shapes of Fields with grad, div and curl/rot
II.5 ベクトル解析の恒等式
II.6 物質がある場合とない場合の場
II.7 微分形のマックスウェル方程式
II.8 他の単位系によるマックスウェル方程式と積分形による表現

授業は, 討論と演習, 講義を組み合せて行う.

First Part: Heat and Thermodynamics
I.1 Extrinsic Quantities, Intrinsic Quantities and the Ideal Gas Law
I.2 Principles of Thermodynamics and Averages
I.3 Barometric Formula and Boltzmann Distribution
I.4 Entropy
I.5 Integrating functions in two dimennsions: From Differentials to total differentials
I.6 Thermodynamic cycles
I.7 Sterling, Otto and Diesel engine

Second Part: Electromagnetism
II.1 Fields and field lines
II.2 Hand rules
Left hand, right hand for what and related quantities
II.3 The Nabla-Operator, grad, div and curl/rot
II.4 Classifying Shapes of Fields with grad, div and curl/rot
II.5 Vector Analysis Identities
II.6 Fields with and without Matter
II.7 Maxwell Equations in Differential form
II.8 Maxwell Equations other unit systems and in integral form

The course will be a mix of discussions, guided exercises and lecture-like instructions.

授業毎の宿題.
Weekly homework

宿題 70%
授業活動の積極性 (出席, 質問, 回答) 30%

Homework 70%
Active Participation in class (Punctuality, questions, answers) 30%

まず電子メールで連絡を下さい. 都合の良い日を調整しましょう.
Send me an E-Mail, and we organize a meeting at the next convenient time.

数学は物理学の言葉です. 高校では、「物理」と「微積分」を(別々に)学びました。
そして前期には「微分積分」を用いて「質点」のとりあつかい方を学びました. この授業では, 微分積分
に由来する方法を用いて連続(場)の初歩を学びます.

Mathematics is the language of physics. In high school, you have learned doing "physics" and
"calculus". In the first semester, you have learned to treat "points" with calculus. In this lecture, you get an introduction to treat continua ("fields") with tools from calculus.

なし。
None