到達目標
1. 全ての学習項目について，知識を身につけ関連する計算ができるようになる．
2. 全ての学習項目について，現象及びそれを表す式を理解して，説明ができるようになる．
3. 全ての学習項目について，物理に関する知識・理解を，他の場面で使えるようになる．
4. 物理の基本的・汎用的内容についての知識・理解を，他の場面で使えるようにする．
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 |
| 学習単元の知識計算 | 全ての学習項目について，知識を身につけ関連する計算が適切にできる | 全ての学習項目について，知識を身につけ関連する計算ができる | 一部または全ての学習項目について，知識を身につけ関連する計算ができない |
| 学習単元の理解 | 全ての学習項目について，より広く・深く現象・式を理解して、よりよく説明ができるようになる。 | 全ての学習項目について，現象・式を理解して、説明ができるようになる。 | 一部または全ての学習項目について、現象・式を理解して、説明ができない |
| 学習単元の利用 | 全ての学習項目について、物理に関する知識・理解を、他のより広い場面で使うことができる。 | 全ての学習項目について、物理に関する知識・理解を、他の場面で使うことができる。 | 一部または全ての学習項目について、物理に関する知識・理解を、他の場面で使うことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 本科の学習・教育目標 (HB)
説明
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教育方法等
概要:
１・２年の物理授業で学んだ力学について、微積分を用いた形式で構築しなおす授業です。前半は運動方程式・力学的エネルギー保存則・運動量保存則を含めた古典力学を、後半は剛体力学を学習します。本科における最後の物理授業となるため、基礎的・汎用的な物理分野における物理現象とそれに関する概念や法則について、「知り」、「理解し」、「活用できる」ようになることを目的とします。
授業の進め方・方法:
講義および演習を基本とします。適宜，授業中の小テストの実施や自宅学習用の課題を課します。
注意点:
この授業で学習する古典力学・剛体力学は、通常大学１年生が学ぶものです。進学希望の学生は、編入学試験でほぼ確実に問われる単元ですので、確実に理解して適切な計算ができるようにしましょう。就職希望の学生も、高専卒業生が備えているべき能力のひとつですので、身に付けるように努めましょう。
この授業の学習内容は、３年生の皆さんにとって難しい内容であることは間違いありません。内容を理解するためには、授業を真面目に聞くだけではなく、各自が手を動かして自分で計算して確認することが必要不可欠です。授業中に周りと相談しながら進められるような課題を作成して進める予定ですが、誰かが書いたことをコピーするのではなく、必ず自分で考え、理解するように努めてください。
【追加】教員が必要と判断した場合，到達目標に達成させるために，定期試験に対して追試を実施する場合があります。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス |
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| 2週 |
質点の力学（運動の表し方） |
位置・速度・加速度を微分形式で表し，一般の運動を考えることができる
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| 3週 |
質点の力学（運動の法則・仕事・エネルギー） |
運動方程式から，エネルギーと仕事の関係を導くことができる
ポテンシャルを考えることができる
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| 4週 |
質点の力学（運動量と力積） |
運動方程式から，運動量の変化と力積の関係を導くことができる
運動量の保存を考えることができる
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| 5週 |
質点の力学（平面の運動） |
軸を自分で決め，平面の運動を考えることができる
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| 6週 |
質点の力学（空気抵抗と運動方程式） |
空気抵抗を含む物体の運動を考えることができる
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| 7週 |
中間試験 |
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| 8週 |
答案返却・解答説明 |
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| 4thQ |
| 9週 |
束縛運動 |
いろいろな束縛運動を考えることができる
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| 10週 |
剛体の力学（力のモーメントと剛体のつり合い） |
剛体のつり合いの関係を考えることができる
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| 11週 |
剛体の力学（重心・角運動量） |
典型的な剛体の重心を求めることができる
剛体の角運動量を考えることができる
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| 12週 |
剛体の力学（回転運動と慣性モーメント）
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典型的な剛体の慣性モーメントを求めることができる
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| 13週 |
剛体の力学（剛体の回転と運動方程式）
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剛体にはたらく力の関係から運動方程式を立てることができる
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| 14週 |
剛体の力学（剛体の回転と運動方程式）
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剛体にはたらく力の関係から運動方程式を解くことができる
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| 15週 |
答案返却・解答説明 |
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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 物理 | 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。 | 3 | 後2 |
| 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 | 後2 |
| 力のモーメントを求めることができる。 | 3 | 後10 |
| 角運動量を求めることができる。 | 3 | 後11 |
| 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11 |
| 剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 3 | 後10 |
| 重心に関する計算ができる。 | 3 | 後11 |
| 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12 |
| 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13,後14 |
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 | 60 | 0 | 0 | 10 | 30 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 60 | 0 | 0 | 10 | 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 |