応用物理Ⅰ

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 応用物理Ⅰ
科目番号 0057 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 物理学基礎(第5版)(原康夫・学術図書),工業力学入門(伊藤勝悦・森北出版),基礎物理学演習(後藤憲一他・共立出版) 学習到達度試験用として,演習書「センサー 物理 I + II」,CBT用として,演習書「センサー総合物理」を推薦
担当教員 河野 託也

目的・到達目標

以下の各項目を到達目標とする。
①ベクトル表示した速度, 加速度を用いた力学法則を理解する。
②微分・積分を用いた力学法則を理解する。
③質点の放物運動, 等速円運動, 単振動などの具体的な運動について理解する。
④仕事とエネルギーについて理解する。
⑤質点系の運動ついて理解する。
⑥電磁気学の導入部分となる、電荷、クーロン力、電場について理解する。
岐阜高専ディプロマポリシー:(Dー1)

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ベクトル表示した速度,加速度を用いて力学法則に則り、問題を計算できる。ベクトル表示した速度,加速度を 用いて力学法則にに則り、各種物理量などを説明できる。ベクトル表示した速度,加速度を用いた力学法則を、各種物理量などを理解できない。
評価項目2微分・積分を用いて力学法則に則り、問題を計算できる。微分・積分を用いて力学法則に則り、各種物理量などを説明できる。微分・積分を用いた力学法則を理解できない。
評価項目3質点の放物運動, 等速円運動, 単振動などの具体的な運動についての問題を計算できる。質点の放物運動, 等速円運動, 単振動などの具体的な運動について、各種物理量などを理解できる。質点の放物運動, 等速円運動, 単振動などの具体的な運動について理解できない。
評価項目4仕事とエネルギーについての問題を計算できる。仕事とエネルギーについて理解できる。仕事とエネルギーについて理解できない。
評価項目5電荷,クーロンカ,電場に関する問題を解くことができる。電荷,クーロンカ,電場について説明できる。電荷,クーロンカ,電場について説明できない。
評価項目6ガウスの法則に関する問題を解くことができる。ガウスの法則について説明できる。ガウスの法則について説明できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
大学教養物理に相当する, 力学全般と電磁気学(一部)を実施する。
授業の進め方と授業内容・方法:
・授業は板書を中心に行う。
・演習は課題を与え,自習およびグループ学習形式で行う。
・英語導入計画:Technical terms
注意点:
・授業では、各自学習ノートをとること。
・必ず授業の復習を行うこと。
・授業の内容を確実にみにつけるために、予習・復習が必須である。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 イントロダクション,物理量と単位,物理で使う基本となる計算法(ALレベルのC) 物理量と単位,物理で使う基本となる計算法を理解できる。
2週 直線運動の速度,加速度と微分(ALレベルのC) 微分表示を使って速度、加速度を説明できる。
3週 一般の運動の速度と加速度(ALレベルのC) 微分表示を使って速度、加速度を説明できる。
4週 第1回演習(ALレベルのA・B) 運動の速度と加速度が微分を使って計算できる。
5週 運動の法則(ALレベルのC) 運動の3法則を理解できる。
6週 いろいろな力の法則(ALレベルのC) 種々の力の法則について理解できる。
7週 第2回演習(ALレベルのA・B) 運動の3法則およびいろいろな力の法則を扱った問題が解ける。
8週 遠隔授業 演習によるこれまでの復習
通常授業(中間試験)
1から7週目までの内容を理解できる。
2ndQ
9週 微分方程式と積分、放物運動(ALレベルのC) 放物運動について積分を使って運動方程式から速度、変位を求められる。
10週 雨滴の落下(ALレベルのC) 雨滴の運動方程式が立てられる。
11週 単振動(ALレベルのC) 単振動の運動方程式が立てられる。
12週 単振動2(ALレベルのC) 積分を使って運動方程式から速度、変位を求められる。
13週 単振り子(ALレベルのC) 単振り子の運動方程式が立てられる。積分を使って運動方程式から速度、変位を求められる。
14週 第3回演習(ALレベルのA・B) 運動方程式から速度、変位を求められる。
15週 期末試験 9から14週目までの内容を理解できる。
16週 期末試験の解答の解説など(ALレベルのC)
後期
3rdQ
1週 仕事と仕事率,エネルギー(ALレベルのC) 仕事と仕事率,エネルギーの計算ができる。
2週 エネルギー保存則(ALレベルのC) エネルギー保存則を説明できる。
3週 質点の回転運動(平面運動の場合)(ALレベルのA・B) 質点の回転運動を説明できる。
4週 惑星,衛星の運動とケプラーの法則(ALレベルのC) 惑星,衛星の運動とケプラーの法則を理解できる。
5週 質点の回転運動(ベクトル積で表した回転運動の法則)(ALレベルのC) 質点の回転運動をベクトル積を使い表現できる。
6週 第4回演習(ALレベルのC) 1から5週目までの内容を理解できる。
7週 中間試験 1から6週目までの内容を理解できる。
8週 質点系と剛体の重心(ALレベルのC) 質点系と剛体の重心の計算ができる。
4thQ
9週 質点系の運動(ALレベルのC) 質点系の運動を説明できる。
10週 質点系の角運動量(ALレベルのC) 質点系の角運動量を計算できる。
11週 第5回演習(ALレベルのA・B) 8から10週目までの内容を理解できる。
12週 電荷,クーロンの法則,電場の定義(ALレベルのC) 電荷,クーロンの法則,電場を説明できる。
13週 ガウスの法則と応用例(ALレベルのC) ガウスの法則を説明できる。
14週 第6回演習(ALレベルのA・B) 12から13週目までの内容を理解できる。
15週 期末試験 8から14週目までの内容を理解できる。
16週 期末試験の解答の解説など

評価割合

中間試験期末試験課題合計
総合評価割合200200100500
前期10010050250
後期10010050250