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物体の運動(力学)
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| 速度と加速度の概念を説明できる。 |
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| 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。 |
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| 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。 |
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| 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。 |
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| 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。 |
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| 平均の速度、平均の加速度を計算することができる。 |
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落体の運動(力学)
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| 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。 |
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| 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。 |
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いろいろな力(力学)
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| 物体に作用する力を図示することができる。 |
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| 力の合成と分解をすることができる。 |
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| 重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 |
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| 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。 |
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| 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。 |
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運動の法則(力学)
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| 慣性の法則について説明できる。 |
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| 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。 |
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| 運動方程式を用いた計算ができる。 |
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| 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。 |
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| 運動の法則について説明できる。 |
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摩擦力(力学)
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| 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。 |
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| 最大摩擦力に関する計算ができる。 |
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| 動摩擦力に関する計算ができる。 |
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力学的エネルギー(力学)
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| 仕事と仕事率に関する計算ができる。 |
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| 物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 |
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| 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 |
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| 弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 |
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| 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。 |
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運動量(力学)
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| 物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 |
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| 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。 |
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| 運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 |
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単振動・円運動(力学)
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| 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。 |
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| 単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 |
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| 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。 |
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万有引力(力学)
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| 万有引力の法則から物体間にはたらく万有引力を求めることができる. |
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| 万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。 |
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角運動量(力学)
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| 力のモーメントを求めることができる。 |
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| 角運動量を求めることができる。 |
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0
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| 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。 |
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剛体(力学)
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| 剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 |
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0
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| 重心に関する計算ができる。 |
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0
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| 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。 |
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0
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0
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| 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。 |
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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温度と熱(熱)
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|
| 原子や分子の熱運動と絶対温度との関連について説明できる。 |
0
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4
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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| 時間の推移とともに、熱の移動によって熱平衡状態に達することを説明できる。 |
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4
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0
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0
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0
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0
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0
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| 物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。 |
0
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4
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0
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| 熱量の保存則を表す式を立て、熱容量や比熱を求めることができる。 |
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4
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0
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0
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0
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0
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0
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仕事と熱(熱)
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|
| 動摩擦力がする仕事は、一般に熱となることを説明できる。 |
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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| ボイル・シャルルの法則や理想気体の状態方程式を用いて、気体の圧力、温度、体積に関する計算ができる。 |
0
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4
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0
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0
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0
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| 気体の内部エネルギーについて説明できる。 |
0
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4
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0
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0
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0
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0
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| 熱力学第一法則と定積変化・定圧変化・等温変化・断熱変化について説明できる。 |
0
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4
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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エネルギー(熱)
|
|
| エネルギーには多くの形態があり互いに変換できることを具体例を挙げて説明できる。 |
0
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3
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0
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0
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0
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0
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0
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0
|
| 不可逆変化について理解し、具体例を挙げることができる。 |
0
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4
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0
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0
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0
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0
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0
|
| 熱機関の熱効率に関する計算ができる。 |
0
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0
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0
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0
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0
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0
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波の伝わり方と種類(波動)
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|
| 波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。 |
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0
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0
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0
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0
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0
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| 横波と縦波の違いについて説明できる。 |
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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重ね合わせの原理と波の干渉(波動)
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|
| 波の重ね合わせの原理について説明できる。 |
0
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0
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0
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0
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0
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0
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| 波の独立性について説明できる。 |
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0
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0
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0
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0
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| 2つの波が干渉するとき、互いに強めあう条件と弱めあう条件について計算できる。 |
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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| 定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。 |
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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波の反射・屈折・回折(波動)
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|
| ホイヘンスの原理について説明できる。 |
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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| 波の反射の法則、屈折の法則、および回折について説明できる。 |
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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|
音波・発音体(波動)
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|
| 弦の長さと弦を伝わる波の速さから、弦の固有振動数を求めることができる。 |
0
|
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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| 気柱の長さと音速から、開管、閉管の固有振動数を求めることができる(開口端補正は考えない)。 |
0
|
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
|
| 共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。 |
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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| 一直線上の運動において、ドップラー効果による音の振動数変化を求めることができる。 |
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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光波(波動)
|
|
| 自然光と偏光の違いについて説明できる。 |
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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| 光の反射角、屈折角に関する計算ができる。 |
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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| 波長の違いによる分散現象によってスペクトルが生じることを説明できる。 |
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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|
電荷(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。 |
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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| 電場・電位について説明できる。 |
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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| クーロンの法則が説明できる。 |
0
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0
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0
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0
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0
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| 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。 |
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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|
電流(電気)
|
|
| オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 |
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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| 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。 |
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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| ジュール熱や電力を求めることができる。 |
0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
|
|
鉄と鋼(金属材料)
|
|
| 製銑および製鋼工程について、原料ならびに主設備、主な炉内反応を説明できる。 |
0
|
0
|
0
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2
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0
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3
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0
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0
|
| 純鉄の組織と変態について、結晶構造を含めて説明できる。 |
4
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0
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0
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2
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0
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4
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0
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0
|
| 炭素鋼の状態図を用いて標準組織および機械的性質を説明できる。 |
4
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0
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0
|
2
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0
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4
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0
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0
|
|
炭素鋼の熱処理(金属材料)
|
|
| 炭素鋼の焼なましと焼ならしについて冷却速度の違いに依存した機械的性質の変化を説明できる。 |
4
|
0
|
0
|
2
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0
|
4
|
4
|
0
|
| 炭素鋼の恒温変態(T.T.T.)曲線と連続冷却変態(C.C.T.)曲線の読み方とこれらの相違を説明できる。 |
4
|
0
|
0
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2
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0
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4
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4
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0
|
| 炭素鋼の焼入れの目的と得られる組織、焼入れによる機械的性質の変化を説明できる。 |
4
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0
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0
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2
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0
|
4
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4
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0
|
| 焼入れた炭素鋼の焼戻しの目的とその過程に関する知識を活用し、焼入れ焼き戻しによる機械的性質の変化を説明できる。 |
4
|
0
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0
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2
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0
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4
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4
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0
|
|
合金鋼(金属材料)
|
|
| 合金鋼の状態図の読み方を利用して炭化物の種類や析出挙動を説明できる。 |
0
|
0
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0
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2
|
0
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4
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0
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0
|
| 合金鋼の添加元素と機械的性質に関する知識を利用して、合金鋼の用途を選択できる。 |
0
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0
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0
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2
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0
|
4
|
0
|
0
|
|
鋳鉄(金属材料)
|
|
| 状態図を用いて、鋳鉄の性質および組織について説明できる。 |
0
|
0
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0
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2
|
2
|
4
|
0
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0
|
|
銅および銅合金(金属材料)
|
|
| 純銅の強度的特徴、物理的、化学的性質について説明できる。 |
0
|
0
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0
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4
|
0
|
3
|
0
|
0
|
| 黄銅や青銅について、その成分および特徴を理解し、適切な合金を応用できる。 |
0
|
0
|
0
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4
|
0
|
4
|
0
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0
|
|
アルミニウムとその合金(金属材料)
|
|
| アルミニウムの強度的特徴、物理的・化学的性質について説明できる。 |
0
|
0
|
0
|
4
|
0
|
3
|
4
|
0
|
| 鋳造用・展伸用アルミニウムについて、その成分や熱処理による組織学的変化の観点から適切な合金を応用できる。 |
0
|
0
|
0
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4
|
0
|
4
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4
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0
|
|
複合材料の基礎(複合材料)
|
|
| 複合材料の発展や分類について説明できる。 |
0
|
0
|
0
|
4
|
0
|
0
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0
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0
|
| 複合材料の機械的強度や複合則について説明できる。 |
0
|
0
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0
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4
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0
|
0
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0
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0
|
|
複合材料の製造法(複合材料)
|
|
| 界面のぬれの観点から、複合化しやすいものと複合化しにくいものを区別できる。 |
0
|
0
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0
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4
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0
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0
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0
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0
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| 強化形態ごとに主要な製造法を説明できる。 |
0
|
0
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0
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4
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0
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0
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0
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|
複合材料の性質(複合材料)
|
|
| 強さの複合則、比強度、比剛性の観点から、複合化するメリットを説明できる。 |
0
|
0
|
0
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3
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0
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0
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0
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0
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| 直交異方性の複合材料の弾性定数について理解できる。 |
0
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0
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0
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3
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0
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0
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0
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0
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|
複合材料用素材(複合材料)
|
|
| 強化材を分類でき、強化機構について説明できる。 |
0
|
0
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0
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4
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0
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0
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0
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0
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| ガラス繊維、炭素繊維の製造法を説明できる。 |
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4
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0
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0
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0
|
|
ポリマー系複合材料(複合材料)
|
|
| 炭素/ガラス繊維強化プラスチックの使用における問題点を損傷の評価の観点から応用できる。 |
0
|
0
|
0
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4
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0
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0
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0
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0
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| 繊維強化プラスチックの成形法を説明できる。 |
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0
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0
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4
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0
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0
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0
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0
|
|
格子欠陥(材料組織)
|
|
| 点欠陥である空孔、格子間原子、置換原子などを区別して説明できる。 |
0
|
0
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0
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3
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0
|
3
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0
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| 線欠陥である刃状転位とらせん転位を理解し、変形機構と関連して説明できる。 |
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| 面欠陥である積層欠陥について説明できる。 |
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物質の状態と平衡条件(材料組織)
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| 物質系の平衡状態について、安定状態、準安定状態、不安定状態を説明できる。 |
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| ギブスの相律から自由度を求めて系の自由度を説明できる。 |
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1成分系状態図(材料組織)
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| 純金属の凝固過程での過冷却状態、核生成、結晶粒成長の各段階について説明できる。 |
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2成分系状態図(材料組織)
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| 2元系平衡状態図上で、てこの原理を用いて、各相の割合を計算できる。 |
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| 全率固溶体型の状態図を、自由エネルギー曲線と関連させて説明できる。 |
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| 共晶型反応の状態図を用いて、一般的な共晶組織の形成過程について説明できる。 |
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| 包晶型反応の状態図を用いて、一般的な包晶組織の形成過程について説明できる。 |
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変形と強度(材料組織)
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| 弾性変形の変形様式の特徴、フックの法則について説明できる。 |
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| 塑性変形におけるすべり変形と双晶変形の特徴について説明できる。 |
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| 刃状転位とらせん転位ならびに塑性変形における転位の働きを説明できる。 |
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| 降伏現象ならびに応力-歪み曲線から降伏点を求めることができる。 |
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| 加工硬化、固溶硬化、析出硬化、分散硬化の原理を説明できる。 |
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拡散(材料組織)
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| 格子間原子型および原子空孔型の拡散機構を説明できる。 |
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| 拡散係数の物理的意味を説明できる。 |
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回復と再結晶(材料組織)
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| 回復機構および回復に伴う諸特性の変化を説明できる。 |
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| 再結晶粒の核生成機構および優先核生成場所を説明できる。 |
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| 再結晶粒の成長機構を説明できる。 |
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相変態(材料組織)
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| 自由エネルギーの変化を利用して、相変態について説明できる。 |
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| 共析変態で生じる組織を描き、相変態過程を説明できる。 |
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| マルテンサイト変態について結晶学的観点からの相変態の特徴を説明できる。 |
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