物体の運動と様々なエネルギーにかかわる基礎的な内容を理解すること。自然現象の質的・量的関係、時間的・空間的関係を科学的な視点で理解できること。習得した物理学的知識を記憶するのではなく理解し活用する力を身につけること。
概要:
力学的現象が数学と密接に関係し、数学的手法を用いて現象が説明できること、背景に公式が存在することを理解する。そのうえで、自然界の諸法則が物理学によって説明され、数学によって記述できることを理解する。物理法則の現代社会における重要性や応用についても学び、応用物理への準備をする。
授業の進め方・方法:
教科書を基に授業を進める。数学の適用に早期に慣れるため、問題集などをトレーニングに活用する。
注意点:
入学後初めて接する科目であるため、学生間の格差が出やすい。
年4回の定期テスト(70%)とレポート課題等(30%)で成績を評価する。
場合により、小テストや追レポートもしくは追試験を行うことがある。
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 | 前3,前4 |
平均の速度、平均の加速度を計算することができる。 | 3 | 前3,前4 |
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 | 前3,前4 |
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 | 前3,前4 |
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 | 前3,前4 |
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 | 前5,前6 |
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 | 前7 |
物体に作用する力を図示することができる。 | 3 | 前10,前11 |
力の合成と分解をすることができる。 | 3 | 前10,前11 |
質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。 | 3 | 前10,前11 |
重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 3 | 前10,前11 |
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 | 前10,前11 |
慣性の法則について説明できる。 | 3 | 前12,前13,前14 |
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 | 前12,前13,前14 |
運動の法則について説明できる。 | 3 | 前12,前13,前14 |
運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | 前12,前13,前14 |
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 | 後1,後3 |
最大摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | 後1,後3 |
動摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | 後1,後3 |
仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | 後2,後4,後6 |
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 後2,後4,後6 |
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | 後2,後4,後6 |
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2,後4,後6 |
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2,後4,後6 |
力のモーメントを求めることができる。 | 3 | 後11,後12,後13 |
剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 3 | 後11,後12,後13 |
重心に関する計算ができる。 | 3 | 後11,後12,後13 |
分野横断的能力 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 結論への過程の論理性を言葉、文章、図表などを用いて表現できる。 | 3 | 前8,前9,前15,後7,後8,後15 |