到達目標
(ア)質点系の振動現象を微分方程式で表現し,解くことができる。
(イ)運動量と力の関係,運動量保存則を使って,質点の運動を予測できる。
(ウ)角運動量保存則を理解し,質点系の回転運動の変化を理解できる。
(エ)力学的エネルギー保存則を使い,質点の動きを予測できる。
(オ)二体問題において,運動方程式を重心座標と相対座標に分けて考えることができる。
(カ)剛体の慣性モーメントを計算し,回転運動について述べることができる。
(キ)剛体の運動を,並進運動と回転運動に分け,運動方程式を立てることができる。
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(ア) | 質点系の振動現象を微分方程式で表現し,応用問題を解くことができる。 | 質点系の振動現象を微分方程式で表現し,基礎問題を解くことができる。 | 質点系の振動現象を微分方程式で表現できず,基礎問題を解くことができない。 |
評価項目(イ) | 運動量と力の関係,運動量保存則を使って,質点の運動に関する応用問題を解くことができる。 | 運動量と力の関係,運動量保存則を使って,質点の運動に関する基礎問題を解くことができる。 | 運動量と力の関係,運動量保存則を使って,質点の運動に関する基礎問題を解くことができない。 |
評価項目(ウ) | 角運動量保存則を理解し,質点系の回転運動に関する応用問題を解くことができる。 | 角運動量保存則を理解し,質点系の回転運動に関する基礎問題を解くことができる。 | 角運動量保存則を理解できず,質点系の回転運動に関する基礎問題を解くことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本講義は,応用物理学で修得した質点および質点系の力学を復習し,多くの演習問題をこなすことにより,力学の理解を深くするものである。系を様々な視点から観察し,解に至る道筋を考えたうえで問題を解き,その結果の妥当性について検討することが重要であり,物の見方のセンスを高めることを目的として,たくさんの問題演習を行う。
授業の進め方・方法:
注意点:
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
振動 :振動の微分方程式,様々な振動現象 |
微分方程式を使って振動を説明できる。
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2週 |
振動 :振動の微分方程式,様々な振動現象 |
微分方程式を使って振動の問題を解くことができる。
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3週 |
運動量 :運動量と力積,運動量と外力,運動量保存則 |
運動量と力積,運動量と外力,運動量保存則を説明できる。
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4週 |
運動量 :運動量と力積,運動量と外力,運動量保存則 |
運動量と力積,運動量と外力,運動量保存則に関する問題を解くことができる。
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5週 |
角運動量 :角運動量保存則,力のモーメント |
角運動量保存則,力のモーメントを説明できる。
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6週 |
角運動量 :角運動量保存則,力のモーメント |
角運動量保存則,力のモーメントの問題を解くことができる。
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7週 |
力学的エネルギー :ポテンシャルと外力,力学的エネルギー保存則 |
保存力とポテンシャルの関係を説明できる。
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8週 |
力学的エネルギー :ポテンシャルと外力,力学的エネルギー保存則 |
ポテンシャルと外力,力学的エネルギー保存則を説明できる。
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2ndQ |
9週 |
力学的エネルギー :ポテンシャルと外力,力学的エネルギー保存則 |
ポテンシャルと外力,力学的エネルギー保存則の問題を解くことができる。
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10週 |
二体問題 :換算質量,重心に相対的な座標での運動方程式 |
換算質量,重心に相対的な座標での運動方程式について説明できる。
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11週 |
二体問題 :換算質量,重心に相対的な座標での運動方程式 |
換算質量,重心に相対的な座標での運動方程式の問題を解くことができる。
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12週 |
剛体の運動(1) :並進運動と回転運動,慣性モーメント |
並進運動と回転運動,慣性モーメントを説明できる。
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13週 |
剛体の運動(1) :並進運動と回転運動,慣性モーメント |
並進運動と回転運動,慣性モーメントの問題を解くことができる。
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14週 |
剛体の運動(2) :回転運動の運動方程式,回転運動の運動エネルギー |
回転運動の運動方程式,回転運動の運動エネルギーを説明できる。
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15週 |
剛体の運動(2) :回転運動の運動方程式,回転運動の運動エネルギー |
回転運動の運動方程式,回転運動の運動エネルギーの問題を解くことができる。
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16週 |
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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 |
評価割合
| 中間試験 | 定期試験 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 30 | 50 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 30 | 50 | 20 | 100 |