応用物理Ⅰ

科目基礎情報

学校 富山高等専門学校 開講年度 平成27年度 (2015年度)
授業科目 応用物理Ⅰ
科目番号 0011 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電気制御システム工学科 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 新・物理入門 山本義隆著 駿台文庫
担当教員 藤崎 明広

到達目標

1. 質点の運動の運動方程式を立てることができる.
2. 運動方程式を積分し,質点の位置,速度を求めることができる.
3. 単振動の運動方程式を積分し,エネルギー保存則,および運動を求めることができる.

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
質点の運動の運動方程式を立てることができる質点の運動の運動方程式を立てることができる簡単な運動について質点の運動の運動方程式を立てることができる簡単な運動について質点の運動の運動方程式を立てることができない
運動方程式を積分し,質点の位置,速度を求めることができる運動方程式を積分し,質点の位置,速度を求めることができる簡単な運動について運動方程式を積分し,質点の位置,速度を求めることができる簡単な運動について運動方程式を積分し,質点の位置,速度を求めることができない
単振動の運動方程式を積分し,エネルギー保存則,および運動を求めることができる単振動の運動方程式を積分し,エネルギー保存則,および運動を求めることができる単振動の運動方程式を積分し,エネルギー保存則を求めることができる単振動の運動方程式を積分し,エネルギー保存則,および運動を求めることができない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
少数の基本的な物理法則を基にしてさまざまな現象がどのような考え方をして説明できるかを学ぶ。1個の質点が重力場中にあるときや、質点が糸などにつながれ、束縛されたときなどにどのような運動をするかを、運動方程式を立て、それを解くことによって理解する。
授業の進め方・方法:
講義形式で行うが,適宜演習を行う.
注意点:

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 運動の記述の仕方(I) 運動の記述に必要な質点,位置ベクトル,速度,加速度について学ぶ
2週 運動の記述の仕方(II) 運動の記述に必要な質点,位置ベクトル,速度,加速度について学ぶ
3週 力学の原理と力(I) 運動の法則、および力について学ぶ
4週 力学の原理と力(II) 運動の法則、および力について学ぶ
5週 放物運動 地上物体の落下運動について学ぶ(空気抵抗がない場合)
6週 空気抵抗がある場合の落下運動(I) 空気抵抗がある場合の自由落下運動を学ぶ
7週 空気抵抗がある場合の落下運動(II) 空気抵抗がある場合の自由落下運動を学ぶ
8週 中間テスト
4thQ
9週 中間テストの解答
10週 運動方程式と束縛条件(I) 糸の張力がある場合の運動方程式を解く
11週 運動方程式と束縛条件(II) 糸の張力がある場合の運動方程式を解く
12週 運動方程式と束縛条件(III) 面の垂直抗力•摩擦力がある場合の運動方程式を解く
13週 単振動(I) 単振動の運動方程式を積分し,エネルギー保存則を導く
14週 単振動(II) 単振動の運動方程式を解き,解の振る舞いを調べる
15週 期末試験
16週 期末試験の解答

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速度と加速度の概念を説明できる。3
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。3
自由落下、及び鉛直投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。3
鉛直投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。3
水平投射、及び斜方投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。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
運動方程式を用いた計算ができる。3
簡単な運動について微分方程式の形で運動方程式を立て、初期値問題として解くことができる。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
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
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

評価割合

定期試験小テスト相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80200000100
基礎的能力80200000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000