到達目標
この科目は長岡高専の学習・教育目標の(C)と主体的に関わる．
この科目の到達目標と，成績評価上の重み付け，各到達目標と長岡高専の学習・教育到達目標との関連を以下の表に示す．
① 質点・質点系・剛体に関する各種の運動法則を理解する．60% (c1)
② 運動法則を具体的な問題に応用することができる．40% (c1)
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 | 質点・質点系・剛体に関する各種の運動法則を理解している．
| 質点・質点系・剛体に関する各種の運動法則をある程度理解している． | 質点・質点系・剛体に関する各種の運動法則を理解していない． |
| 評価項目2 | 運動法則を具体的な問題に応用することができる． | 運動法則を具体的な問題にある程度応用することができる． | 運動法則を具体的な問題に応用することができない． |
| 評価項目3 | 回転運動の法則を具体的な問題に応用することができる． | 回転運動の法則を具体的な問題にある程度応用することができる． | 回転運動の法則を具体的な問題に応用することができない． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
力学的な諸現象を支配する基本法則について学ぶ．ここでは、質点の力学，質点系の力学，剛体の力学を扱う。
This course deals with the mechanics of a systems of particles and one rigid body. It also enhances the development of students’ skill in solving problems in relation to the interaction potentials between particles, and the conservation law of energy, momentum, and angular momentum.
授業の進め方・方法:
基本法則を具体的な問題に適用できるよう演習も行う．
注意点:
前期で学習した物理学IAの内容を十分に復習し，微積分やベクトルの既習事項を確認しておく必要がある．
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
保存力とポテンシャル |
保存力とポテンシャルを理解する
|
| 2週 |
力学的エネルギー保存則 |
力学的エネルギー保存則を理解する
|
| 3週 |
演習1 |
１～３週の演習を行う
|
| 4週 |
質点の回転運動，ベクトルの外積 |
質点の回転運動，ベクトルの外積を理解する
|
| 5週 |
中心力と角運動量保存則 |
中心力と角運動量保存則を理解する
|
| 6週 |
演習2 |
４～５週の演習を行う
|
| 7週 |
質点系の力学：質点系と剛体の重心 |
質点系と剛体の重心について理解する
|
| 8週 |
質点系の力学：質点系の運動，運動量保存則 |
質点系の運動，運動量保存則について理解する
|
| 4thQ |
| 9週 |
質点系の力学：質点系の角運動量 |
質点系の角運動量について理解する
|
| 10週 |
演習3 |
７～８週の演習を行う
|
| 11週 |
剛体の力学：剛体の運動方程式と剛体のつり合い |
剛体の運動方程式と剛体のつり合いについて理解する
|
| 12週 |
剛体の力学：剛体の回転運動と慣性モーメント |
剛体の回転運動と慣性モーメントについて理解する
|
| 13週 |
剛体の力学：剛体の平面運動 |
剛体の平面運動について理解する
|
| 14週 |
演習4 |
１１～１３週の演習を行う
|
| 15週 |
期末試験 |
|
| 16週 |
試験解説と発展授業 |
試験問題の内容について理解する。
|
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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 力学 | 仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | 後1,後2,後16 |
| 物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 後1,後2,後16 |
| 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 後1,後2,後16 |
| 弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 後1,後2,後16 |
| 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。 | 3 | 後1,後2,後16 |
| 物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 | 3 | 後8,後16 |
| 運動量の差が力積に等しいことを利用して、様々な物理量の計算ができる。 | 3 | 後8,後16 |
| 運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | 後8,後16 |
| 周期、振動数など単振動を特徴づける諸量を求めることができる。 | 3 | 後12,後16 |
| 単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 3 | 後12,後16 |
| 等速円運動をする物体の速度、角速度、加速度、向心力に関する計算ができる。 | 3 | 後4,後5,後16 |
| 力のモーメントを求めることができる。 | 3 | 後4,後5,後9,後16 |
| 角運動量を求めることができる。 | 3 | 後4,後5,後9,後16 |
| 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。 | 3 | 後4,後5,後9,後16 |
| 剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 3 | 後7,後8,後11,後16 |
| 重心に関する計算ができる。 | 3 | 後7,後8,後11,後16 |
| 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。 | 3 | 後11,後12,後16 |
| 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。 | 3 | 後11,後12,後13,後16 |
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 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |