到達目標
1.専門的な用語や現象を英語表記も含めて理解して,説明することができる.
2.静力学の現象を理解して,機械工学における問題に適用することができる.
3.動力学の現象を理解して,機械工学における問題に適用することができる.
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | 専門的な用語の英語表記を理解し,用語を的確に説明できる. | 専門的な用語の英語表記ができ,独自の理解で用語を説明できる. | 専門的な用語の英語表記ができず,用語を説明できない. |
評価項目2 | 静力学の現象を理解し,機械工学の分野に応用できる. | 基本的な静力学の現象を理解し,与えられた現象に適用できる. | 基本的な静力学の現象を理解できず,与えられた問題に使うことができない. |
評価項目3 | 動力学の現象を理解し,機械工学の分野に応用できる. | 基本的な動力学の現象を理解し,与えられた現象に適用できる. | 基本的な動力学の現象を理解できず,与えられた問題に使うことができない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
物理学で学習した「力学」について,機械工学の分野で多く取り扱う代表的な力学の問題について,機械の知識や専門用語を学びながら使い方,その応用を学ぶ.
授業の進め方・方法:
板書による講義を行なう.講義中の内容を確認するために,事後学習として指定されたレポートを解いて毎時間の内容を復習する.
注意点:
物理学の基本を工学に当てはめるので,その基本と数学を理解しておく.
講義には,必ず関数電卓を持参すること.
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンスと基礎説明 力とベクトル |
➀講義の概要と基礎内容を理解できること. ➁力は,大きさ,向き,作用する点によって表されることを理解し,適用できること.
|
2週 |
力のつりあい,モーメントおよび偶力 |
➀一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき,合力と分力を計算できること. ➁一点に作用する力のつりあい条件を説明できること. ③力のモーメントの意味を理解し,計算できること. ➃偶力の意味を理解し,偶力のモーメントを計算できること.
|
3週 |
剛体に働く力の合成 |
➀着力点が異なる力のつりあい条件を説明できること.
|
4週 |
剛体に働く力とトラス |
➀着力点が異なる力のつりあい条件を説明できること. ➁力のつりあい,モーメントを考えてトラスの計算ができること.
|
5週 |
摩擦 |
➀すべり摩擦の意味を理解し,摩擦力と摩擦係数の関係を説明できること. ➁ベルトの摩擦を実際の現象に適用できること.
|
6週 |
重心 |
重心の意味を理解し,平板および立体の重心位置を計算できること.
|
7週 |
重心 |
重心の意味を理解し,平板および立体の重心位置を計算できること.
|
8週 |
中間試験 |
7週までの授業内容について,中間試験を受けて授業内容の理解度を確認すること.
|
2ndQ |
9週 |
直線運動と曲線運動 |
➀速度の意味を理解し,等速直線運動における時間と変位の関係を説明できること. ➁加速度の意味を理解し,等加速度運動における時間と速度・変位の関係を説明できること.
|
10週 |
慣性力と回転運動 |
周速度,角速度,回転速度の意味を理解し,計算できること.
|
11週 |
力と運動 |
①運動の第一法則(慣性の法則)を説明できること. ②運動の第二法則を説明でき,力,質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができること. ③運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できること.
|
12週 |
慣性モーメント |
➀剛体の回転運動を運動方程式で表すことができること. ➁平板および立体の慣性モーメントを計算できること.
|
13週 |
仕事,エネルギー |
➀エネルギーの意味と種類,エネルギー保存の法則を説明できること. ➁位置エネルギーと運動エネルギーを計算できること.
|
14週 |
動力,力積 |
➀動力の意味を理解し,計算できること. ➁力積の意味を理解し,計算できること.
|
15週 |
期末試験 |
14週までの授業内容について,期末試験を受けて授業内容の理解度を確認すること.
|
16週 |
テスト返却と解説 |
試験結果を確認して,各自の理解度を認識すること.
|
モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 力学 | 力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。 | 3 | 前1,前2,前3,前4,前5 |
一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。 | 3 | 前2 |
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 3 | 前2 |
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前2 |
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 3 | 前2 |
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 3 | 前3,前4,前5 |
重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。 | 3 | 前6,前7 |
速度の意味を理解し、等速直線運動における時間と変位の関係を説明できる。 | 3 | 前9 |
加速度の意味を理解し、等加速度運動における時間と速度・変位の関係を説明できる。 | 3 | 前9 |
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 | 3 | 前11 |
運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。 | 3 | 前11 |
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。 | 3 | 前11 |
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前10 |
仕事の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前13 |
エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。 | 3 | 前13 |
位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 3 | 前13 |
動力の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前14 |
剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 3 | 前12 |
平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 3 | 前12 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 75 | 0 | 0 | 0 | 25 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 75 | 0 | 0 | 0 | 25 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |