到達目標
1.仕事とエネルギーの関係を理解し、エネルギー保存則を用いた計算ができる。
2.二体系における重心、運動量、角運動量などの計算ができる。
3.質点系と剛体における並進運動、回転運動の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1 | 仕事とエネルギーの関係を理解し、エネルギー保存則を用いた計算ができる、さらに保存力について説明できる。 | 仕事とエネルギーの関係を理解し、エネルギー保存則を用いた計算ができる。 | 仕事とエネルギーの関係を理解し、エネルギー保存則を用いた計算ができない。 |
評価項目2 | 二体系における重心、運動量、角運動量などの計算ができ、さらに運動量保存、角運動量保存を数式で示すことができる。 | 二体系における重心、運動量、角運動量などの計算ができる。 | 二体系における重心、運動量、角運動量などの計算ができない。 |
評価項目3 | 質点系と剛体における並進運動、回転運動の運動方程式を立てることができ、運動エネルギーの計算ができる。 | 質点系と剛体における並進運動、回転運動の運動方程式を立てることができる。 | 質点系と剛体における並進運動、回転運動の運動方程式を立てることができない。 |
学科の到達目標項目との関係
本科(準学士課程)の学習・教育到達目標 3-a
説明
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教育方法等
概要:
物理学のみならず、専門科目の基礎ともなる力学を基本から学習する。1、2年次に学習した数学を活用し、自然現象の本質を抽出する物理的なものの見方、考えかたを身につける。
授業の進め方・方法:
注意点:
予習復習はもちろん、演習問題等を通して積極的に自学する姿勢が重要である。1年次の教科書「力学Ⅰ」を利用するとよい。授業の進捗状況に応じて、演習として適宜平常テストを課す。
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 |
1.仕事と力学的エネルギー |
□ 仕事と仕事率を理解できる。 □ 仕事とエネルギーの関係を理解できる。 □ 位置エネルギー、運動エネルギーを計算できる。 □ 保存力を理解できる。 □ 位置エネルギーと保存力の関係を理解できる。
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2週 |
1.仕事と力学的エネルギー |
□ 仕事と仕事率を理解できる。 □ 仕事とエネルギーの関係を理解できる。 □ 位置エネルギー、運動エネルギーを計算できる。 □ 保存力を理解できる。 □ 位置エネルギーと保存力の関係を理解できる。
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3週 |
1.仕事と力学的エネルギー |
□ 仕事と仕事率を理解できる。 □ 仕事とエネルギーの関係を理解できる。 □ 位置エネルギー、運動エネルギーを計算できる。 □ 保存力を理解できる。 □ 位置エネルギーと保存力の関係を理解できる。
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4週 |
1.仕事と力学的エネルギー |
□ 仕事と仕事率を理解できる。 □ 仕事とエネルギーの関係を理解できる。 □ 位置エネルギー、運動エネルギーを計算できる。 □ 保存力を理解できる。 □ 位置エネルギーと保存力の関係を理解できる。
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5週 |
2.二体系の力学 |
□ 二体系の重心を計算できる。 □ 重心の運動を理解できる。 □ 運動量・運動量保存則を理解できる。 □ 反発係数の定義を理解できる。 □ 角運動量・角運動量保存則を理解できる。
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6週 |
2.二体系の力学 |
□ 二体系の重心を計算できる。 □ 重心の運動を理解できる。 □ 運動量・運動量保存則を理解できる。 □ 反発係数の定義を理解できる。 □ 角運動量・角運動量保存則を理解できる。
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7週 |
2.二体系の力学 |
□ 二体系の重心を計算できる。 □ 重心の運動を理解できる。 □ 運動量・運動量保存則を理解できる。 □ 反発係数の定義を理解できる。 □ 角運動量・角運動量保存則を理解できる。
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8週 |
3.質点系の力学と剛体の力学 |
□ 質点系・剛体の重心を計算できる。 □ 質点系・剛体の並進運動・回転運動の運動方程式を理解できる。 □ 剛体の慣性モーメントを計算できる。 □ 回転の運動エネルギーを計算できる。 □ 剛体に関して運動方程式を適用できる。
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4thQ |
9週 |
3.質点系の力学と剛体の力学 |
□ 質点系・剛体の重心を計算できる。 □ 質点系・剛体の並進運動・回転運動の運動方程式を理解できる。 □ 剛体の慣性モーメントを計算できる。 □ 回転の運動エネルギーを計算できる。 □ 剛体に関して運動方程式を適用できる。
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10週 |
3.質点系の力学と剛体の力学 |
□ 質点系・剛体の重心を計算できる。 □ 質点系・剛体の並進運動・回転運動の運動方程式を理解できる。 □ 剛体の慣性モーメントを計算できる。 □ 回転の運動エネルギーを計算できる。 □ 剛体に関して運動方程式を適用できる。
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11週 |
3.質点系の力学と剛体の力学 |
□ 質点系・剛体の重心を計算できる。 □ 質点系・剛体の並進運動・回転運動の運動方程式を理解できる。 □ 剛体の慣性モーメントを計算できる。 □ 回転の運動エネルギーを計算できる。 □ 剛体に関して運動方程式を適用できる。
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12週 |
3.質点系の力学と剛体の力学 |
□ 質点系・剛体の重心を計算できる。 □ 質点系・剛体の並進運動・回転運動の運動方程式を理解できる。 □ 剛体の慣性モーメントを計算できる。 □ 回転の運動エネルギーを計算できる。 □ 剛体に関して運動方程式を適用できる。
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13週 |
3.質点系の力学と剛体の力学 |
□ 質点系・剛体の重心を計算できる。 □ 質点系・剛体の並進運動・回転運動の運動方程式を理解できる。 □ 剛体の慣性モーメントを計算できる。 □ 回転の運動エネルギーを計算できる。 □ 剛体に関して運動方程式を適用できる。
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14週 |
3.質点系の力学と剛体の力学 |
□ 質点系・剛体の重心を計算できる。 □ 質点系・剛体の並進運動・回転運動の運動方程式を理解できる。 □ 剛体の慣性モーメントを計算できる。 □ 回転の運動エネルギーを計算できる。 □ 剛体に関して運動方程式を適用できる。
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15週 |
試験答案の返却・解説 |
試験において間違った部分を自分の課題として把握する(非評価項目)。
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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
| 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 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 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 |