概要:
実際に生じるの工学現象をモデル化し,さらに解析する能力を修得する.物理学で学習した基礎的な力学の知識をベースとして講義と問題演習を通して,その解析能力を向上させる.
授業の進め方・方法:
前期は物理で学んだ内容の復習を行いつつ,標準的な問題演習を行い,その解法について講義する.後期では複雑な現象をテーマにした問題演習を行い,その解法について講義を行う.
注意点:
物理の教科書を持参すること.
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
力と運動の法則の講義と問題演習 |
運動の3法則,直線運動の問題を解くことができる.
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2週 |
〃(1軸上の運動) |
1軸上の運動,列車の運動問題の問題を解くことができる.
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3週 |
〃(水平投射の講義) |
水平投射の問題を解くことができる.
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4週 |
〃 |
水平投射,斜方投射の問題(入射角度の導出)を解くことができる.
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5週 |
〃(斜方投射の講義) |
水平投射,斜方投射の問題(入射角度の導出)を解くことができる.
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6週 |
静止摩擦力,動摩擦力を主題とした問題 |
路面上に接する物体問題を解くことができる.
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7週 |
〃 |
〃
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8週 |
仕事とエネルギーに関する問題 |
運動エネルギー,位置エネルギー,弾性力によるエネルギーの問題を解くことができる.
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2ndQ |
9週 |
〃 |
エネルギーの保存,エネルギー保存則を用いた複雑な問題を解くことができる.
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10週 |
運動量と力積 |
衝突,運動量の保存,力積の問題を解くことができる.
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11週 |
〃 |
物体の分裂,連結車両問題の問題を解くことができる.
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12週 |
はねかえり係数 |
簡単なはねかえり係数の問題を解くことができる.
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13週 |
〃 |
斜方衝突問題の問題を解くことができる.
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14週 |
総合問題 |
いくつかの要素を含んだ総合問題の問題を解くことができる.
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15週 |
〃 |
〃
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16週 |
期末テストの解答,アンケート |
期末テストの解答,アンケート
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後期 |
3rdQ |
1週 |
総合問題 |
融合問題や,計算量の多い複雑な問題を解くことができる.
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2週 |
〃 |
〃
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3週 |
〃 |
〃
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4週 |
〃 |
〃
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5週 |
〃 |
〃
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6週 |
〃 |
〃
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7週 |
〃 |
〃
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8週 |
〃 |
〃
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4thQ |
9週 |
〃 |
〃
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10週 |
〃 |
〃
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11週 |
〃 |
〃
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12週 |
〃 |
〃
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13週 |
〃 |
〃
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14週 |
〃 |
〃
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15週 |
〃 |
〃
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16週 |
期末テストの解答,アンケート |
期末テストの解答,アンケート
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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 | |
直線および平面運動において、2物体の相対速度、合成速度を求めることができる。 | 3 | |
等加速度直線運動の公式を用いて、物体の座標、時間、速度に関する計算ができる。 | 3 | |
平面内を移動する質点の運動を位置ベクトルの変化として扱うことができる。 | 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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
力のモーメントを求めることができる。 | 3 | |