到達目標
１．微分積分を用いて質点の力学に関する基本的な問題を解くことができる。
２．剛体の力学に関する基本的な問題を解くことができる。
３．熱を含むエネルギーに関する基礎的な問題を解くことが出来る。
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 | 微分積分を用いて質点の力学に関する基本的な問題を正確に
解くことができる。 | 微分積分を用いて質点の力学に関する基本的な問題を解くことができる。 | 微分積分を用いて質点の力学に関する基本的な問題を解くことができない。 |
| 評価項目2 | 剛体の力学に関する基本的な問題を正確に解くことができる。 | 剛体の力学に関する基本的な問題を解くことができる。 | 剛体の力学に関する基本的な問題を解くことができない。 |
| 評価項目3 | 熱を含むエネルギーに関する基礎的な問題を正確に解くことが出来る。 | 熱を含むエネルギーに関する基礎的な問題を解くことが出来る。 | 熱を含むエネルギーに関する基礎的な問題を解くことが出来ない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
微分積分を用いた質点・剛体の力学、および熱力学の基礎部分について学ぶ。
授業の進め方・方法:
１．授業方法は講義と演習を組み合わせて行う。
２．理解度を確認のため、演習問題を課題として出し、レポートの提出を求める。
注意点:
自宅での自主学習を必ず行うこと。帰宅後、授業ノートと教科書を読み内容を理解した上で、授業で扱った演習問題、プリント等配布物、問題集の問題を解くこと。理解できない項目については、試験直前にまとめて質問するのではなく、その都度質問すること。
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 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス 1，2年の力学の復習① |
この講義で必要となる内容の復習①
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| 2週 |
位置・速度・加速度と微積分-直線上の運動- |
直線上の物体の変位、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。
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| 3週 |
位置・速度・加速度と微積分-平面・空間内の運動- |
平面・空間内の物体の変位、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。
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| 4週 |
運動方程式とその解法① |
運動方程式を微分方程式としてとらえることができる。速度に比例する抵抗が働く場合の運動方程式等基本的問題を解くことができる。
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| 5週 |
運動方程式とその解法② |
定数係数の2階線消え微分方程式の一般解を求めることができる。
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| 6週 |
運動方程式とその解法③ |
調和振動・減衰振動に関する運動方程式を解くことができる。
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| 7週 |
演習 |
編入試験過去問を含む、これまでの範囲に関する演習
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| 8週 |
中間試験 |
これまでの内容を理解する
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| 2ndQ |
| 9週 |
答案返却と説明、中間アンケート記入 |
これまでの内容を理解する
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| 10週 |
1，2年の力学の復習② |
この講義で必要となる内容の復習②
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| 11週 |
仕事の計算法 |
線積分を使って、力がした仕事の具体的計算ができる
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| 12週 |
力学的エネルギー保存則 |
運動方程式を積分することにより、エネルギーと仕事の関係を導ける
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| 13週 |
保存力と位置エネルギー |
保存力と位置エネルギーを微分・積分を用いて相互に計算することができる。
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| 14週 |
質点系の力学① |
質点系の重心に対する運動方程式を立てることができる
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| 15週 |
演習 |
編入試験過去問を含む、これまでの範囲に関する演習
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| 16週 |
定期試験 |
これまでの内容を理解する
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
質点系の力学②-角運動量と力のモーメント- |
質点系の回転に対する運動方程式を立てることができる。
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| 2週 |
剛体の力学-回転軸の周りの運動- |
回転軸の周りの剛体の回転に関する問題を解くことができる
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| 3週 |
慣性モーメント① |
一様な棒・円板等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
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| 4週 |
慣性モーメント② |
平行軸の定理、平板の定理を用いた慣性モーメントの計算ができる
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| 5週 |
剛体の力学-平面内での運動①- |
平面内での剛体の運動に関する基本的問題を解くことができる
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| 6週 |
剛体の力学-平面内での運動②- |
平面内での剛体の振動に関する基本的問題を解くことができる
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| 7週 |
中間試験 |
これまでの内容を理解する
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| 8週 |
答案返却と説明 |
これまでの内容を理解する
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| 4thQ |
| 9週 |
温度と熱量，熱容量と比熱 |
時間の推移とともに、熱の移動によって熱平衡状態に達することを理解している
物体の熱容量と比熱について理解している
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| 10週 |
熱量保存の法則 |
熱量の保存則を表す式を立て、熱容量や比熱を求めることができる
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| 11週 |
気体の圧力，ボイル・シャルルの法則，気体の状態方程式 |
気体の状態方程式を理解する
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| 12週 |
気体分子運動論，２乗平均速度 |
原子や分子の熱運動と絶対温度との関連について理解している
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| 13週 |
気体の内部エネルギー |
気体の内部エネルギーについて理解する
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| 14週 |
熱力学第１法則，気体と力学的仕事 |
熱力学第一法則について理解する
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| 15週 |
様々な状態変化、熱効率 |
熱機関について理解し、熱効率に関する計算ができる
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| 16週 |
定期試験 |
これまでの範囲を理解する
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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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 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 |