到達目標
１．ベクトル，内積，外積を計算できる。
２．速度・加速度を理解し，説明できる。
３．運動量とその保存則を説明できる。
４．重力，バネ，抵抗などの力を説明できる。
５．運動方程式をつくり，問題を解くことができる。
６．単振動，単振り子について説明できる。
７．仕事と運動エネルギーを理解し説明できる。
８．保存力・ポテンシャルエネルギーを理解し説明できる。
９．ケプラーの法則と惑星の運動について説明できる。
10．角運動量と力のモーメントについて説明できる。
11．非慣性系における運動の記述について説明できる。
12．質点系の力学について説明できる。
13．剛体のつりあいの問題を解くことができる。
14．重心および慣性モーメントを導出できる。
15．慣性モーメントを使った剛体の運動を計算できる。
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・質点系の運動についての説明・計算ができる | 質点・質点系の運動についての説明・計算ができる | 質点・質点系の運動についての簡単な説明・計算ができる | 質点・質点系の運動についての説明・計算ができない |
| 力学エネルギーについての説明・計算ができる | 力学エネルギーについての説明・計算ができる | 力学エネルギーについての簡単な説明・計算ができる | 力学エネルギーについての説明・計算ができない |
| 回転系の運動についての説明・計算ができる | 回転系の運動についての説明・計算ができる | 回転系の運動についての簡単な説明・計算ができる | 回転系の運動についての説明・計算ができない |
学科の到達目標項目との関係
本科学習目標 1
説明
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本科学習目標 2
説明
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教育方法等
概要:
力学は微積分の成立とともに確立された近代科学の基礎となる学問である。授業ではニュートン力学の体系的な理解をとおして基礎学力としての力学を身につけ，運動方程式を基礎としていろいろな課題を解決できることを学ぶ。さらに力学で用いられる速度，加速度，運動量，角運動量，力のモーメント，慣性モーメント等の重要な物理量を理解する。
授業の進め方・方法:
微分・積分を用いて理論を説明するので微積分の計算に習熟すること。
計算に埋没せず，つねに物理的に理解するよう心がけること。
課題演習レポートは期限を守って必ず提出すること。
注意点:
到達目標の達成度を確認するため，随時，課題演習レポートを与える。
【評価方法・評価基準】成績の評価基準として50点以上を合格とする。
前期中間試験，前期末試験，後期中間試験，学年末試験を実施する。
前期末成績：前期中間試験（40%），前期末試験（40%），前期課題演習レポート（20%）
学年末成績：後期中間試験（40%），学年末試験（40%），後期課題演習レポート（20%）で後期のみの成績を算出し，前期と後期の成績の相加平均とする。成績の評価基準として50点以上を合格とする。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ベクトルと行列の復習（１） |
ベクトルと行列の演算ができる
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| 2週 |
ベクトルと行列の復習（２） |
ベクトルと行列の演算ができる
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| 3週 |
位置ベクトルと座標系 |
位置ベクトルと座標系について説明できる
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| 4週 |
速度と加速度 |
速度と加速度の演算ができる
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| 5週 |
運動の３法則 |
運動の３法則が説明できる
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| 6週 |
簡単な運動（自由落下と放物運動） |
簡単な運動（自由落下と放物運動）を計算できる
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| 7週 |
簡単な運動（空気抵抗のある落下） |
簡単な運動（空気抵抗のある落下）が計算できる
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| 8週 |
簡単な運動（束縛運動） |
簡単な運動（束縛運動）が計算できる
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| 2ndQ |
| 9週 |
簡単な運動（単振り子と単振動） |
簡単な運動（単振り子と単振動）が計算できる
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| 10週 |
減衰振動 |
減衰振動について説明できる
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| 11週 |
強制振動と電気回路の類似性 |
強制振動と電気回路の類似性について説明できる
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| 12週 |
仕事と運動エネルギー |
仕事と運動エネルギーを計算できる
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| 13週 |
保存力とポテンシャルエネルギー |
保存力とポテンシャルエネルギーを計算できる
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| 14週 |
力学的エネルギー保存則 |
力学的エネルギー保存則について説明できる
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| 15週 |
前期復習 |
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
角運動量と万有引力 |
角運動量と万有引力について説明できる
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| 2週 |
平面運動の極座標表示 |
平面運動の極座標表示について説明できる
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| 3週 |
ケプラーの法則と惑星の運動 |
ケプラーの法則と惑星の運動について説明できる
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| 4週 |
非慣性系における運動 －並進加速度座標系－ |
非慣性系における運動 －並進加速度座標系－について説明できる
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| 5週 |
質点系と剛体の重心 |
質点系と剛体の重心を計算できる
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| 6週 |
質点系の運動量と運動エネルギー |
質点系の運動量と運動エネルギーを計算できる
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| 7週 |
２体問題と衝突問題 |
２体問題と衝突問題について説明できる
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| 8週 |
質点系の角運動量 |
質点系の角運動量を計算できる
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| 4thQ |
| 9週 |
剛体の自由度と運動方程式と剛体のつりあい |
剛体の自由度と運動方程式と剛体のつりあいについて説明できる
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| 10週 |
固定軸のまわりの剛体の回転運動 |
固定軸のまわりの剛体の回転運動を計算できる
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| 11週 |
慣性モーメントの計算１ |
慣性モーメントの計算ができる
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| 12週 |
慣性モーメントの計算２ |
慣性モーメントの計算ができる
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| 13週 |
慣性モーメントの応用演習１ |
慣性モーメントの計算ができる
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| 14週 |
慣性モーメントの適用演習２ |
慣性モーメントの計算ができる
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| 15週 |
後期復習 |
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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 |
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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |