到達目標
力と運動の関係を理解し,説明できること.運動方程式によって物体の運動を数学的に記述し,解析できること.運動量を用いて衝突現象を説明できること.仕事とエネルギーの概念を使って力学的エネルギー保存則を説明できること.これらの内容を満足することで,学習・教育目標の(C-1)の達成とする.
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 |
評価項目1 | | | |
評価項目2 | | | |
評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
物体の運動を数学的に記述できること,ならびに運動方程式を用いて解析できることを学び,力と運動の関係を理解する.また,運動量とエネルギーの基本的な概念を学習する.
授業の進め方・方法:
・授業方法は,前半で学習内容を説明し,後半は問題演習を行い,最後に確認テストなどで振り返る.
・適時,レポート課題を課すので,期限内に提出すること.
注意点:
<成績評価>試験(60%),授業中の確認テストおよびレポート課題(40%)の合計100点満点で(C-1)を評価し,評価結果60点以上を合格とする.
<オフィスアワー>水曜日 16:00~17:00,電気電子・機械工学科棟3F 313物理準備室
<先修科目・後修科目>先修科目:,後修科目:物理Ⅱ,科学演習・実験
<備考>自然現象を論理的に理解し,説明できる能力が求められる.このため数学的に記述する能力が必要となる.様々な現象に対して,自分の頭で考える訓練を積むことが大切である.
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 |
物理量と単位 |
物理における単位の役割を理解し,長さ,質量,時間などの単位に関して説明できる.
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2週 |
変位と速度,加速度 |
変位,速度,加速度を説明できる.
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3週 |
等速直線運動と等加速度運動 |
速度および変位と時間との関係を示すグラフを描き,運動を説明できる.
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4週 |
等加速度直線運動の応用 |
等加速度直線運動の問題を解くことができる.
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5週 |
いろいろな力とその表し方 |
力をベクトルで表現し,重力,垂直抗力,摩擦力,張力,弾性力について説明できる.
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6週 |
力の合成と分解,成分 |
力の合成と分解を理解し,成分を求めることができる.
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7週 |
力のつり合いと作用・反作用 |
力のつりあいの条件を理解し,作用・反作用の法則と区別して説明できる.
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8週 |
1〜7週の復習と理解度の確認 |
1〜7週の学習内容に関する総合的な問題を解くことができる.
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2ndQ |
9週 |
ニュートンの運動の3法則 |
運動の三つの法則を説明できる.
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10週 |
運動方程式 |
運動方程式を理解し,なめらかな水平面上の運動に適用できる.
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11週 |
質量と重さ |
質量と重さを区別して理解し,慣性や重力加速度に関して説明できる.
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12週 |
落体の直線運動 |
自由落下,鉛直投射などの落下運動を,運動方程式を用いて説明できる.
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13週 |
摩擦力がはたらく運動 |
摩擦力を理解し,あらい水平面上の運動を,運動方程式を用いて説明できる.
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14週 |
接触した複数の物体の運動 |
接触した二つ以上の物体が関わる運動を,運動方程式を用いて説明できる.
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15週 |
糸でつながれた2物体の運動 |
糸でつながれた2物体の運動を,運動方程式を用いて説明できる.
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
速度の合成と分解,成分,相対速度 |
速度の合成と分解を理解し,成分を求め,相対速度を説明できる.
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2週 |
落体の放物運動 |
水平投射,斜方投射などの落下運動を,運動方程式を用いて説明できる.
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3週 |
斜面上の運動 |
斜面上にある物体の運動を,運動方程式を用いて説明できる.
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4週 |
仕事と仕事率 |
仕事と仕事率を説明できる.
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5週 |
仕事の原理とエネルギー |
仕事の原理を理解し,エネルギーを説明できる.
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6週 |
運動エネルギーと位置エネルギー |
運動エネルギー,重力による位置エネルギー,弾性力による位置エネルギーを求めることができる.
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7週 |
力学的エネルギー保存則 |
力学的エネルギー保存則を説明できる.
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8週 |
1〜7週の復習と理解度の確認 |
1〜7週の学習内容に関する総合的な問題を解くことができる.
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4thQ |
9週 |
エネルギー保存則の応用(1) |
力学的エネルギー保存の法則を用いて,重力や弾性力がはたらく様々な運動を説明できる.
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10週 |
エネルギー保存則の応用(2) |
力学的エネルギー保存の法則を用いて,重力や弾性力がはたらく様々な運動を説明できる.
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11週 |
力積と運動量 |
力積と運動量の関係を説明できる.
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12週 |
運動量保存則 |
運動量保存則を導き,これを用いて直線上の衝突現象を説明できる.
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13週 |
平面上の衝突現象 |
運動量保存則を用いて,平面上の衝突現象を説明できる.
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14週 |
物体の合体と分裂 |
運動量保存則を用いて,物体の合体と分裂を説明できる.
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15週 |
反撥係数 |
反撥係数を理解し,壁や床との衝突,2物体の衝突に適用できる.
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16週 |
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評価割合
| 試験 | 小テスト | 平常点 | レポート | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 60 | 30 | 0 | 10 | 0 | 100 |
配点 | 60 | 30 | 0 | 10 | 0 | 100 |