概要:
【開講学期】夏学期週2時間
本科目では、基礎的な力学と運動に内容を絞って、ベクトルと微積分を用いて習得する。これは機械系の学生が学ぶ、材料力学、機械力学や流体力学、熱力学の学習に必須の基礎科目であり，２年生での基礎力学を発展させて機械工学の各専門科目に応用できるようにする。
授業の進め方・方法:
力学における自然物理法則を正しく理解し、解析する能力が求められるため，講義／演習／自己学習のサイクルで講義を進めていく。また数学的素養の向上と合わせて専門用語の英語表記など英語力向上のための課題や演習を導入する。
到達度試験80%、課題など20％として評価を行い、総合評価は100点満点として、60点以上を合格とする。答案は採点後返却し、達成度を伝達する。
注意点:
電卓を準備すること。
微分積分学を駆使するため，必要に応じて微積の教科書を持ち込んでもよい。
演習・課題を自力で取り組むこと。課題は必ず提出すること。
| 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 | 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。 | 3 | 前1 |
| 慣性の法則について説明できる。 | 3 | 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。 | 3 | 前1 |
| 運動の法則について説明できる。 | 3 | 前3 |
| 運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | 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。 | 3 | 前1 |
| 仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | 前3 |
| 物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 前3 |
| 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 前3 |
| 弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 前3 |
| 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 | 前3 |
| 物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 | 3 | 前4 |
| 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 | 前3,前4 |
| 運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | 前4,前5 |
| 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 | 前3 |
| 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 | 前2 |
| 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. | 3 | 前7 |
| 万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 前7 |
| 力のモーメントを求めることができる。 | 3 | 前5 |
| 角運動量を求めることができる。 | 3 | 前5 |
| 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 | 前5 |
| 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 | 前2 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 力学 | 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,前2 |
| 運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。 | 4 | 前1,前2 |
| 仕事の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前2 |
| 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3 |
| 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3 |
| 位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 4 | 前3 |
| 動力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前7 |
| 物体が衝突するさいに生じる現象を説明できる。 | 4 | 前5 |
| 運動量および運動量保存の法則を説明できる。 | 4 | 前4,前5 |
| 剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 4 | 前2 |
| 平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 4 | 前2,前7 |