EC12171   物理学

物理学は,様々な現象を記述する法則を発見し,それらを体系化することにより自然を理解しようとする学問である。生物資源学類で扱う農学, 生命科学, 環境科学やそれらに関する技術においても, 物理学は非常に重要である。
【力学】物理学の中でも最も基礎的であり, かつ実用的にも重要な分野である, ニュートン力学を学び, 「物理的にものを考える」スキルを養う。
【熱 力学】熱力学の理解は生物資源、環境を学ぶ上で必須な基本事項である。熱”力学”は力学の延長線上にあるという立場から、熱力学におけるポテンシャル（熱 力学関数）の1つに相当するヘルムホルツの自由エネルギーの導入をスタート点に、エネルギー保存則、カルノーの定理、エントロピー、エントロピー原理と いった熱力学の基礎事項を学んでいく。加えて、化学にも登場するギブスの自由エネルギーや、電磁気学にも関連した話題を扱いながら、生物資源に登場する” 熱力学”への理解を深めることを目指す。
【電磁気】電気や磁気は目に見えない上、離れた物体の間でも働く力であるため、古代より魔術のような力と して人間の興味を引いてきた。近代以降、電磁気学の理解は一気に進み、マクスウェル方程式とよばれる4つの式ですべてが説明できる、という物理学の極みの ような学問になった。一方、電気(そしてそれを発生させるために必要な磁気)は現代の私たちの生活を成立させている根本的な技術となっている。本講義は人 類の歴史における電気の登場とその発展を振り返りながら、電気・磁気の基礎知識を学習することによって、今や私たちの生活とは切っても切れない技術への理 解を深めることを目標とする。
　春学期は「基礎数学」（金曜3限）と続きの授業（金曜4限）であり, 担当教員は同じであり, 内容的にも密接な関係にあるため, これら2つの授業を強く連携させて実施する。

授業の連絡は、manabaを使って行う。資料等も, manabaで共有する。

【力学】
配布プリント。http://pen.envr.tsukuba.ac.jp/~nishida/physics_text.pdf
数学の基礎として下記の「ライブ講義 大学1年生のための数学入門」
【熱力学】
配布プリント
偏微分，全微分といった数学的な基礎は，下記の奈佐原先生の書籍「ライブ講義 大学生のための応用数学入門」に基づいています．
より詳細な議論が気になる方は，田崎晴明著 「熱力学 現代的な視点から」や佐々真一著「熱力学入門」がおすすめです．
【電磁気学】
配布プリント
授業で用いるベクトル解析の知識は、奈佐原先生の下記の書籍等を用いて勉強することをおすすめします：
「ライブ講義　大学生のための応用数学入門」

杉本 卓也
E-mail: sugimoto.takuya.gn@u.tsukuba.ac.jp