到達目標
(1)力学、熱力学に関する特定の物理的問題を微積分を用いて解くことができる。
(2)物理現象が微積分で表現できることを理解できる
(3)習得した物理現象の知識と工学の関連性を挙げられること.
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 | 力学、熱力学の問題を、微積分を用いて解くことができる。 | 簡単な力学、熱力学の問題が微積分で表されることを理解できる。 | 力学、熱力学の問題を微積分で解くことができない。 |
| 評価項目2 | 物理現象を微積分を用いて説明することができる。 | 物理現象が微積分で表現できることを理解している。 | 物理現象と微積分の関係を理解できない。 |
| 評価項目3 | 習得した物理現象の知識と工学の関連性を挙げられる. | 習得した物理現象の知識と工学の関連性を概ね挙げられる | 習得した物理現象の知識と工学の関連性を挙げらない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
1・2年で学んだ力学を、微積分と初等的なベクトル解析を用いて体系的に学びなおす。多くの力学的現象がわずかな力学の原理から矛盾なく導き出せることを学ぶ。おもに、質点の力学、質点系の力学、剛体の運動を取り上げる。さらに、熱力学を取り上げ、力学から巨視的・抽象的な熱力学が説明できることを学ぶ。
授業の進め方・方法:
教科書を基本に、適宜、課題を課し理解を進めるようにする。演習問題、応用技術の紹介など教科書でカバーできない部分は別途資料を用意する。前期終了時に1年次からの学習の成果を確認するテストを行う。
注意点:
物理的問題への微積分の適用が課題である。数学で得た知識をスムーズに適用できるようにする。年4回の定期テストと、年次途中の学力基礎テスト（これまでの復習テスト）および適宜小テストとレポート課題で成績を評価する。
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
質点の力学(1) |
ガイダンス、復習と数学的準備
|
| 2週 |
質点の力学(2) |
変位と速度
|
| 3週 |
質点の力学(3) |
加速度
|
| 4週 |
質点の力学(4) |
力と慣性・放物運動
|
| 5週 |
質点の力学(5) |
単振動・単振り子
|
| 6週 |
質点の力学(6) |
仕事と運動エネルギー
|
| 7週 |
質点の力学(7) |
保存力とポテンシャル
|
| 8週 |
中間試験 |
これまでの学習理解度の確認
|
| 2ndQ |
| 9週 |
質点の力学(8) |
極座標表示と角速度
|
| 10週 |
質点の力学(9) |
万有引力・ガリレイ変換・回転座標系
|
| 11週 |
質点系の力学(1) |
換算質量・重心
|
| 12週 |
質点系の力学(2) |
運動量・角運動量
|
| 13週 |
質点系の力学(3) |
運動量保存則
|
| 14週 |
質点系の力学(4) |
重心運動・相対運動
|
| 15週 |
まとめ（１） |
まとめ
|
| 16週 |
|
|
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
剛体の力学(1) |
質点系の角運動量
|
| 2週 |
剛体の力学(2) |
固定軸の周りの剛体の運動
|
| 3週 |
剛体の力学(3) |
慣性モーメントの計算
|
| 4週 |
剛体の力学(4) |
剛体の平面運動
|
| 5週 |
剛体に関するまとめ |
いろいろな問題
|
| 6週 |
基礎物理演習（1） |
（物理および質点の力学に関する演習）
|
| 7週 |
基礎物理演習（2） |
（物理および質点の力学に関する演習）
|
| 8週 |
中間テスト |
学習理解度の確認
|
| 4thQ |
| 9週 |
熱力学(1) |
温度・状態方程式
|
| 10週 |
熱力学(2) |
気体の分子運動論
|
| 11週 |
熱力学(3) |
熱力学第一法則
|
| 12週 |
熱力学(4) |
熱容量と比熱
|
| 13週 |
熱力学(5) |
理想気体の断熱変化・カルノーサイクルと熱効率
|
| 14週 |
熱力学に関するまとめ |
いろいろな問題
|
| 15週 |
まとめ（2） |
まとめ
|
| 16週 |
|
|
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 | 学力基礎テスト・小テスト・レポート課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 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 |