1. ニュートンの運動方程式を微分方程式として理解して、物体の運動を求めることができる。
2. 剛体の運動に関する問題を解くことができる。
3. 電場・電位を計算でき、簡単な電気回路の問題を解くことができる。
概要:
科学技術の進歩に対応できる基礎能力を養う。本授業では、力学と電磁気学の一部を扱う。
力学では、運動の法則と力学的エネルギー保存則、剛体の回転運動の扱い方について学習する。電磁気学分野では、電場の計算と簡単な電気回路について学習する。
授業の進め方・方法:
授業は講義で説明をした後、演習を行う。
成績は定期試験60%、課題レポート・小テストを40%の割合で評価する。
この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習として課題レポートを課します。授業（30時間）の他に、予習復習時間、定期試験の準備のための勉強時間を総合し、60時間の自学自習時間が必要である。
注意点:
3年生までに学習した物理、数学の基礎知識を前提とする。授業中に配布される演習課題に対して自学自習により取り組むこと。
学業成績が60点未満の学生に対して再試験・再評価試験を実施する場合がある。この場合、再試験・再評価試験の成績は定期試験の成績に置きかえて再評価を行う。
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 物理 | 速度と加速度の概念を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 直線および平面運動において、2物体の相対速度、合成速度を求めることができる。 | 4 | 前1 |
| 等加速度直線運動の公式を用いて、物体の座標、時間、速度に関する計算ができる。 | 4 | 前1 |
| 平面内を移動する質点の運動を位置ベクトルの変化として扱うことができる。 | 4 | 前1 |
| 物体の変位、速度、加速度を微分・積分を用いて相互に計算することができる。 | 4 | 前1 |
| 平均の速度、平均の加速度を計算することができる。 | 4 | 前1 |
| 自由落下、及び鉛直投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。 | 4 | 前1 |
| 水平投射、及び斜方投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。 | 4 | 前1 |
| 物体に作用する力を図示することができる。 | 4 | 前3 |
| 力の合成と分解をすることができる。 | 4 | 前3 |
| 重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 4 | 前3 |
| フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。 | 4 | 前3 |
| 質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。 | 4 | 前3 |
| 慣性の法則について説明できる。 | 4 | 前2 |
| 作用と反作用の関係について、具体例を挙げて説明できる。 | 4 | 前2 |
| 運動方程式を用いた計算ができる。 | 4 | 前2 |
| 簡単な運動について微分方程式の形で運動方程式を立て、初期値問題として解くことができる。 | 4 | 前2 |
| 運動の法則について説明できる。 | 4 | 前2 |
| 静止摩擦力がはたらいている場合の力のつりあいについて説明できる。 | 4 | 前2 |
| 最大摩擦力に関する計算ができる。 | 4 | 前2 |
| 動摩擦力に関する計算ができる。 | 4 | 前2 |
| 仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 4 | 前4 |
| 物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 4 | 前4 |
| 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 4 | 前5 |
| 弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 4 | 前5 |
| 力学的エネルギー保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 4 | 前5 |
| 力のモーメントを求めることができる。 | 4 | 前7 |
| 角運動量を求めることができる。 | 4 | 前7 |
| 角運動量保存則について具体的な例を挙げて説明できる。 | 4 | 前7 |
| 剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 4 | 前8 |
| 重心に関する計算ができる。 | 4 | 前8 |
| 一様な棒などの簡単な形状に対する慣性モーメントを求めることができる。 | 4 | 前10 |
| 剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。 | 4 | 前12 |
| 電気 | 導体と不導体の違いについて、自由電子と関連させて説明できる。 | 3 | 前13 |
| 電場・電位について説明できる。 | 3 | 前13 |
| クーロンの法則が説明できる。 | 3 | 前13 |
| クーロンの法則から、点電荷の間にはたらく静電気力を求めることができる。 | 3 | 前13 |
| オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 3 | 前15 |
| 抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。 | 3 | 前15 |
| ジュール熱や電力を求めることができる。 | 3 | 前15 |
| 物理実験 | 物理実験 | 光に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | 前13 |
| 電磁気に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | 前15 |
| 電子・原子に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | 前14 |