到達目標
・ 物体に働く様々な力の性質を理解し、力の合成分解を具体的な形で図式化するとともに、それをさらに数式化できる。
・ 運動の三法則の定義を理解し、物体の運動についての運動方程式を立てることができる。
・ 上記の与えられた基本的問題を解くことができる。
・ 力積、運動量の定義を理解し、運動量保存の法則を理解できる。
・ 仕事とエネルギーの定義を理解し、力学的エネルギーの保存法則を導くことができる。
・ 上記の与えられた基本的問題を解くことができる。
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 | 運動の3法則について理解し、運動方程式を立てて、問題を解くことが出来る。 | 運動の3法則についてある程度理解し、運動方程式を立てて、基本的な問題を解くことが出来る。 | 運動の3法則について理解できず、運動方程式を立てることが出来ない。 |
| 評価項目2 | 仕事とエネルギーの関係を理解し、力学的エネルギー保存則の式を立てて、問題を解くこと出来る。 | 仕事とエネルギーの関係をある程度理解し、力学的エネルギー保存則の式を立てて、基本的な問題を解くこと出来る。 | 仕事とエネルギーの関係を理解できず、力学的エネルギー保存則の式を立てることが出来ない。 |
| 評価項目3 | 力積と運動量の関係を理解し、運動量保存則や跳ね返り係数の式を立てて問題を解くことが出来る。 | 力積と運動量の関係をある程度理解し、運動量保存則や跳ね返り係数の式を立てて、基本的な問題を解くことが出来る。 | 力積と運動量の関係を理解できず、運動量保存則や跳ね返り係数の式を立てることが出来ない。 |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程(R5までのDP) 旧DP_1
説明
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JABEE B-1
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教育方法等
概要:
物理学の基本となる力学について学ぶ。力とは何か、力と時間の関係（運動量と力積）、力と空間の関係（仕事とエネルギー）という特に今後の基本となる重要な部分が含まれている。
授業の進め方・方法:
授業は、講義と演習から成る。自然現象を理解し、科学的なものの見方を学び、物理学における取り組み方を習得するための講義と演習が主となる。
注意点:
力学の分野は物理学の基本であり、今後学んでゆくあらゆる工学の分野の土台となるのでしっかりと理解するように努めること。そのために、常に自分の頭で考え、イメージを持って講義に臨むこと。
課題は、自分で考えて取り組み、期限までにきちんと提出すること。
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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス、基礎科学復習 |
基礎科学で学修したことを理解し、今後の学修の仕方を理解する。
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| 2週 |
さまざまな力1 |
物体に働くさまざまな力の性質を理解する。
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| 3週 |
さまざまな力2 |
力の合成、分解を具体的な形で図式化するとともに、それをさらに数式化できる。
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| 4週 |
さまざまな力3 |
力の釣り合いについて理解し、基本的な問題を解くことが出来る。
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| 5週 |
運動の三法則1 |
運動の三法則の定義を理解し、物体の運動についての運動方程式を立てることができる。
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| 6週 |
運動の三法則2 |
運動の三法則の定義を理解し、物体の運動についての運動方程式を立てることができる。
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| 7週 |
運動の三法則3 |
物体の運動についての運動方程式を立て、基本的な問題を解くことができる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
仕事と仕事率 |
物理における仕事の定義を理解し、基本的な問題を解くことができる。
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| 10週 |
位置エネルギーと運動エネルギー |
仕事とエネルギーの関係を理解し、基本的な問題を解くことができる。
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| 11週 |
力学的エネルギー保存則 |
力学的エネルギーの保存法則を導き、基本的な問題を解くことができる。
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| 12週 |
運動量と力積 |
力積、運動量の定義を理解し、基本的な問題を解くことができる。
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| 13週 |
運動量保存の法則 |
運動量保存則を理解し、基本的な問題を解くことができる。
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| 14週 |
跳ね返り係数 |
跳ね返り係数を理解し、運動量保存則と組み合わせて、基本的な問題を解くことができる。
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| 15週 |
まとめ、期末試験返却 |
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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 | 力学 | 物体に作用する力を図示することができる。 | 3 | |
| 力の合成と分解をすることができる。 | 3 | |
| 質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。 | 3 | |
| 重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 3 | |
| フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。 | 3 | |
| 慣性の法則について説明できる。 | 3 | |
| 作用と反作用の関係について、具体例を挙げて説明できる。 | 3 | |
| 運動の法則について説明できる。 | 3 | |
| 運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | |
| 静止摩擦力がはたらいている場合の力のつりあいについて説明できる。 | 3 | |
| 最大摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | |
| 動摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | |
| 仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | |
| 物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 力学的エネルギー保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | |
| 物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 | 3 | |
| 運動量の差が力積に等しいことを利用して、様々な物理量の計算ができる。 | 3 | |
| 運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | |
| 物理実験 | 物理実験 | 有効数字を考慮して、データを集計することができる。 | 3 | |
| 力学に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | |
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 |