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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
力と力のモーメント（１）
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力の定義、力の３要素、力の表示方法、力の向きと符号を説明できる。
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| 2週 |
力と力のモーメント（２）
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力の記号による表示方法、２力のつり合い、２力の合 成と分解を説明できる。
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| 3週 |
力と力のモーメント（３）
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３力以上の力の合成、力のモーメント、偶力と偶力のモーメント着力点の異なる力の合成、３力以上の力 の合成を説明できる。
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| 4週 |
力のつり合い（１） |
１点に作用する３力のつり合い、フリーボディダイアグラム、物体に作用する力のつり合いの条件（静力学的つり合い条件）を説明できる。
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| 5週 |
力のつり合い（２） |
接触点に作用する力を説明できる． 力のつり合いに関する問題を解くことができる。
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| 6週 |
力のつり合い（３） |
切断法による静定トラスの軸力を求めることができる。
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| 7週 |
力のつり合い（４） |
静定トラスに関する問題を解くことができる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
分布した力（１） |
等価集中力の大きさや作用点の概念を説明できる。
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| 10週 |
分布した力（２） |
分布力や集中荷重が作用する梁において，等価集中力の大きさや作用点を計算できる。
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| 11週 |
分布した力（３） |
分布力や集中荷重が作用する梁において，等価集中力の大きさや作用点を計算できる。
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| 12週 |
重心（１） |
・重心の概念を説明できる。
・線材の重心を計算できる。
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| 13週 |
重心（２） |
板の重心を計算できる。
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| 14週 |
重心（３） |
対称軸をもつ３次元物体の重心を計算できる。
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| 15週 |
前期定期試験の答案返却，前期のまとめ |
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
運動学の基礎（１） |
・変位・速度・加速度、等加速度運動、落体の運動を説明できる。
・等加速度で移動する物体の運動や加速度が時間の関数で与えられた物体の運動に関する問題について、運動方程式を立てて速度や変位を求めることができる。
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| 2週 |
運動学の基礎（２） |
・接線方向加速度と法線方向加速度、速度と加速度の極座標表示が説明できる。
・等速円運動における角速度，周速度，向心加速度の関係を説明できる。
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| 3週 |
運動学の基礎（３） |
・単振動において，初期条件に応じた加速度，速度，変位について説明できる。
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| 4週 |
運動学の基礎（４） |
拘束条件のある運動について，運動方程式を立てて速度や変位を求めることができる。
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| 5週 |
慣性系と非慣性系（１） |
非慣性座標系における運動、等加速度で平行移動する座標系から見た物体の運動を説明できる。
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| 6週 |
慣性系と非慣性系（２） |
等角速度で回転する座標系から見た物体の運動を説明できる。
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| 7週 |
慣性系と非慣性系（３） |
コリオリ力や遠心力について説明できる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
剛体の運動（１） |
・慣性モーメントの概念について説明できる。
・剛体のフリーボディダイアグラムが描け、ニュートンの運動方程式及びオイラーの運動方程式を立てることができる。
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| 10週 |
剛体の運動（２） |
回転する円板や斜面を転がる円筒などの具体的な剛体問題について、運動方程式を解いて速度や変位を求めることができる。
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| 11週 |
剛体の運動（３） |
力積と運動量、角運動量と力積のモーメント、衝突物体の運動量保存の法則、打撃の中心について説明できる。
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| 12週 |
剛体の運動（４） |
力による仕事や力のモーメントによる仕事を説明できる。位置エネルギ、運動エネルギおよび弾性エネルギを説明できる。エネルギ保存の法則を説明できる。動力を説明できる。
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| 13週 |
剛体の運動（５） |
慣性モーメントと回転半径を説明できる。(1)棒および(2)円板の慣性モーメントおよび回転半径を計算できる。
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| 14週 |
剛体の運動（６） |
・ 慣性モーメントに関する定理(1)平行軸の定理．(2)直交軸の定理を説明できる。
・(1)中空円筒および(2)球の慣性モーメントを求めることができる。
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| 15週 |
後期定期試験の答案返却，後期のまとめ |
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| 16週 |
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| 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1 |
| 力の合成と分解をすることができる。 | 4 | 前1 |
| 重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 4 | 前1 |
| 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1 |
| 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1 |
| 慣性の法則について説明できる。 | 4 | 前1 |
| 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1 |
| 運動方程式を用いた計算ができる。 | 4 | 前1 |
| 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1 |
| 運動の法則について説明できる。 | 4 | 前1 |
| 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1 |
| 最大摩擦力に関する計算ができる。 | 4 | 前1 |
| 動摩擦力に関する計算ができる。 | 4 | 前1 |
| 仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 4 | 前1 |
| 物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 4 | 前1 |
| 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 4 | 前1 |
| 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1 |
| 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1 |
| 物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 | 4 | 前1 |
| 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。 | 4 | 前1 |
| 運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 4 | 前1 |
| 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。 | 4 | 前1 |
| 単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 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。 | 4 | 前1 |
| 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. | 4 | 前1 |
| 万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 4 | 前1 |
| 力のモーメントを求めることができる。 | 4 | 前1 |
| 角運動量を求めることができる。 | 4 | 前1 |
| 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1 |
| 剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 4 | 前1 |
| 重心に関する計算ができる。 | 4 | 前1 |
| 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1 |
| 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1 |
| 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。 | 4 | 前1 |
| 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。 | 4 | 前1 |
| 一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前1 |
| 偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 4 | 前1 |
| 着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 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。 | 4 | 前1 |
| 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。 | 4 | 前1 |
| 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。 | 4 | 前1 |
| 運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 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。 | 4 | 前1 |
| 運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前1 |
| 向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前1 |
| 仕事の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前1 |
| てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 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。 | 4 | 前1 |
| 位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 4 | 前1 |
| 動力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前1 |
| 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。 | 4 | 前1 |
| 運動量および運動量保存の法則を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 4 | 前1 |
| 平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 4 | 前1 |