到達目標
１．物体に作用する力と力のモーメントを見極め，物体のつり合いを理解できる．
２．質点および剛体の運動方程式を求めることができる．
３．仕事・動力・エネルギー・効率を理解できる．
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 | 応用的な力と力のモーメントのつり合いを説明できる． | 基礎的な力と力のモーメント，つり合いが理解できる． | 左記ができない |
| 評価項目2 | 剛体の運動方程式を求めることができる． | 質点の運動方程式を求めることができる． | 左記ができない |
| 評価項目3 | 仕事・動力・エネルギーの関係を説明できる． | 仕事・動力・エネルギーの定義を理解できる． | 左記ができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本講義では工学の基礎となる科目として，ものづくりに必要な力学的な問題を扱う．静力学と動力学における基礎的事項を習得した後，エネルギー・動力の概念を学ぶ．
授業の進め方・方法:
登校禁止期間は遠隔授業のため教材配信によるe·ラーニング形式で行う．各章の重要事項を説明する資料を用意するので，その内容を理解してノート整理する．授業時間の最後に，その日の分のノートを写真に撮り，その画像を提出する．また，与えられた課題を手書きでレポートにまとめ，その写真画像を翌週の授業前までに提出する．対面授業期間は講義した内容について課題を与えるので，各自解いてきて次の授業で黒板で解説するとともにレポートとして提出する．
注意点:
力学系の授業は内容を理解することが重要である．つり合いの式等は変数を使って表し，各項の物理量が等しいことを確認する．数値計算をする場合は，最後に単位換算した数値を代入する．
事前・事後学習、オフィスアワー
【事前・事後学習】本科目は学修単位（2単位）の授業であるため，授業で保証する学習時間と予習・復習（レポートおよび試験のための学習も含む）に必要な標準的な学習時間の総計が，90時間に相当する学習内容である．授業で与えられた課題を翌週レポートとして提出する．
【オフィスアワー】授業実施日の１６時～１７時（遠隔授業期間はメールで対応）
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
0．準備 |
力の表し方，および物理量と次元・単位を理解できる．
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| 2週 |
1．物体の動き
1) 速度と加速度 |
速さと速度，加速度を理解できる．
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| 3週 |
1．物体の動き
2) 円運動と相対速度 |
円運動と相対速度を理解できる．
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| 4週 |
2．力（Ⅰ）
1) ニュートンの運動法則と力の合成・分解 |
ニュートンの運動法則と力の合成・分解を理解できる．
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| 5週 |
2．力（Ⅰ）
2) 力のモーメント・偶力・重心 |
力のモーメント・偶力・重心を理解できる．
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| 6週 |
2．力（Ⅰ）
3) 摩擦力 |
摩擦力を理解できる．
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| 7週 |
3．力の釣合い |
力の釣合い・支点反力を理解できる．
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| 8週 |
中間試験 |
１～７週の内容を理解できる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
4．仕事・動力とエネルギー
1) 仕事・動力とエネルギー |
仕事・動力とエネルギーの概念を理解できる．
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| 10週 |
4．仕事・動力とエネルギー
2) 力学的エネルギー保存則と機械の効率 |
力学的エネルギー保存則と機械の効率を理解できる．
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| 11週 |
5．力（Ⅱ） |
向心力と遠心力・慣性力を理解できる．
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| 12週 |
6．剛体の運動
1) 剛体の運動方程式 |
剛体の運動方程式を理解できる．
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| 13週 |
6．剛体の運動
2) 慣性モーメント |
慣性モーメントを理解できる．
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| 14週 |
7．振動 |
単振動を理解できる．
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| 15週 |
期末試験 |
９～１４週の内容を理解できる．
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| 16週 |
答案返却・解説 |
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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 |
| 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 | |
| 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 | |
| 一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | |
| 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
| 偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 4 | |
| 着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 | 4 | |
| 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 | |
| 運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。 | 4 | |
| 周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
| 向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
| 仕事の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
| てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。 | 4 | |
| 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 | |
| 位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 4 | |
| 動力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
| 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 | |
| 剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 4 | |
| 平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 4 | |
評価割合
| 中間試験 | 期末試験 | レポート | 取組姿勢 | 合計 |
| 総合評価割合 | 35 | 35 | 15 | 15 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 35 | 35 | 15 | 15 | 100 |