到達目標
(科目コード:11086 英語名:Physics IB)(授業計画の週は回と読み替えること)
この科目の到達目標と、各到達目標科目と長岡高専の学習・教育到達目標との関連を、到達目標、評価の重み、学習・教育目標との関連の順で次に示す。
① 質点・質点系・剛体に関する各種の運動法則を理解する.50% (c1)
② 運動法則を具体的な問題に応用することができる.50% (c1)
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 | 最低限の到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | 質点・質点系・剛体に関する各種の運動法則を詳細に理解している。
| 質点・質点系・剛体に関する各種の運動法則を理解している。 | 質点・質点系・剛体に関する各種の運動法則を概ね理解している。 | 左記に達していない。 |
評価項目2 | 運動法則を具体的な問題に詳細に応用することができる。 | 運動法則を具体的な問題に度応用することができる。 | 運動法則を具体的な問題に概ね応用することができる。 | 左記に達していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
力学的な諸現象を支配する基本法則について学ぶ.ここでは、質点の力学,質点系の力学,剛体の力学を扱う。
○関連する科目:物理A(前々年度履修),物理B(前年度履修),物理学IA(前期履修),次年度履修(物理学IIA)
授業の進め方・方法:
基本法則を具体的な問題に適用できるよう演習も行う.
注意点:
微積分やベクトルの既習事項を確認しておくこと.物理学IAの内容をよく復習しておくこと.
適宜小テストを実施します.日常的な学習を心掛けて欲しい.
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 |
保存力とポテンシャル |
保存力とポテンシャルの関係を理解する
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2週 |
力学的エネルギー保存則 |
力学的エネルギー保存則を理解する
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3週 |
演習1 |
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4週 |
回転運動とベクトルの外積 |
ベクトルの外積,角運動量,力のモーメントを理解する
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5週 |
中心力と角運動量保存則 |
中心力と角運動量保存則を理解する
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6週 |
二次元極座標 |
一平面内の物体運動の二次元極座標による表記法を理解する
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7週 |
演習2 |
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8週 |
二体問題 |
二体問題の取り扱いを理解する
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4thQ |
9週 |
演習3 |
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10週 |
質点系の力学:質点系の運動,運動量保存則 |
相互作用のある質点系において,運動量保存則が成り立つことを理解する
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11週 |
質点系の力学:質点系の角運動量 |
相互作用のある質点系において,角運動量保存則が成り立つことを理解する
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12週 |
剛体の力学:剛体の運動方程式 |
剛体の運動方程式を理解する
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13週 |
剛体の力学:剛体の回転運動と慣性モーメント |
剛体の回転運動と慣性モーメントについて理解する
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14週 |
演習4 Exercise 4 |
10~13週の内容の演習を行う
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15週 |
剛体の力学:剛体の平面運動 |
剛体の平面運動について理解する
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16週 |
期末試験 17週:試験解説と発展授業 |
試験時間 80分
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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 | 仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | 後1,後2 |
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 後1,後2 |
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 後1,後2 |
弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 後1,後2 |
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 | 後1,後2 |
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 | |
周期、振動数など単振動を特徴づける諸量を求めることができる。 | 3 | |
単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 3 | |
等速円運動をする物体の速度、角速度、加速度、向心力に関する計算ができる。 | 3 | |
力のモーメントを求めることができる。 | 3 | 後4,後5,後9 |
角運動量を求めることができる。 | 3 | 後4,後5,後9 |
角運動量保存則について具体的な例を挙げて説明できる。 | 3 | 後4,後5,後9 |
剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 3 | 後7,後8,後11 |
重心に関する計算ができる。 | 3 | 後7,後8,後11 |
一様な棒などの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。 | 3 | 後11,後12 |
剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。 | 3 | 後11,後12,後13 |
評価割合
| 試験 | 小テスト・授業内活動 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 35 | 15 | 50 |
専門的能力 | 35 | 15 | 50 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |