到達目標
□簡単な微積・ベクトルの計算ができる。
□物体の運動を理解できる。
□簡単な振動問題が解ける。
□角運動量の保存則をりかいできる。
□剛体の運動方程式を記述できる。
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 | 運動方程式をよく理解でき、十分説明できる。 | 運動方程式を理解でき、説明できる。 | 運動方程式を理解できず、説明できない。 |
| 評価項目2 | 簡単な振動問題をよく理解し、十分説明できる。 | 簡単な振動問題を理解し、説明できる。 | 簡単な振動問題を理解できず、説明できない。 |
| 評価項目3 | 剛体の運動方程式をよく理解し、十分記述できる。 | 剛体の運動方程式を理解し、記述できる。 | 剛体の運動方程式を理解できず、記述できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
通常の授業の後、教科書にある問題等を、輪番で解いて行く。
授業の進め方・方法:
(a)微積分学を用いた力学を理解する。
(b)速度や加速度が、位置や速度の時間微分であることを理解する。
(c)以上により数理的に運動を記述する方法を身につける。
(d)質点の運動方程式を記述できる。
(e)力と加速度をきちんと定式化する。
(f)剛体の運動におけるモーメントと角加速度を理解する。
注意点:
必ず授業時間中に自分が解けなかった問題を復習し、解きなおしてみること。
また、予習として問題は担当者だけではなく全員が解いておくこと。
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 |
運動の法則 １ |
位置、速度、加速度と微積分・運動の３法則・運動量と力積・運動量と保存則について理解する。
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| 2週 |
運動の法則 ２ |
同上
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| 3週 |
簡単な質点の運動１ |
等速直線運動、投下速度直線運動、放物運動について理解する。
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| 4週 |
簡単な質点の運動２ |
摩擦のある斜面での運動、仕事について理解する。
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| 5週 |
簡単な質点の運動３ |
運動エネルギー、保存力とポテンシャル、エネルギー法則について理解する。
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| 6週 |
簡単な質点の運動４ |
単振動、単振り子、等速円運動、円錐振り子について理解する。
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| 7週 |
万有引力とケプラーの法則 |
惑星の運動とケプラーの法則、万有引力の法則とNewtonポテンシャルについて理解する。
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| 8週 |
角運動量と力のモーメント１ |
ベクトル積、角運動量、力のモーメント、中心力と角運動量の保存則、回転の運動エネルギーについて理解する。
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| 4thQ |
| 9週 |
角運動量と力のモーメント２ |
同上
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| 10週 |
質点系の力学 |
質点系の運動量・角運動量・運動エネルギーについて理解する。
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| 11週 |
剛体の簡単な運動１ |
剛体の運動方程式、つりあいと重心について理解する。
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| 12週 |
剛体の簡単な運動２ |
剛体の運動エネルギー、運動量と角運動量について理解する。
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| 13週 |
剛体の簡単な運動３ |
慣性モーメントとその計算について理解する。
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| 14週 |
相対運動 |
慣性系、重心系と実験室系、運動座標系について理解する。
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| 15週 |
総合問題 |
問題を総合的に解いて行く。
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| 16週 |
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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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 80 |
| 専門的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |