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02年度 (2020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	電子制御工学科	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4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｣，学習到達度試験用として，演習書｢センサー総合物理｣を推薦
担当教員	河野 託也

到達目標

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流体の性質，流体が物体に及ぼす力などについて理解する。

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	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	流体の性質・静力学の問題を計算できる。	流体の性質・静力学を適切な用語や物理量を用いて説明できる。	流体の性質・静力学を適切な用語や物理量を用いて説明できない。
評価項目6	流体の動力学、管路内の流れ、抗力と揚力についての問題を計算できる。	流体の動力学、管路内の流れ、抗力と揚力についての説明できる。	流体の動力学、管路内の流れ、抗力と揚力についての説明できない。

教育方法等

概要:

大学教養物理に相当する, 力学全般を実施する。

授業の進め方・方法:

・授業は板書を中心に行うので，各自学習ノートをとること。
・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:

前期：中間試験 なし＋期末試験100点＋課題40点
後期：中間試験 なし＋期末試験100点＋課題50点
学年：総得点を290点とし, 得点率（％）により評する。

授業計画

		週	授業内容	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 のレベル 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 のレベル 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 のレベル 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 のレベル 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 のレベル 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 のレベル 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 のレベル 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 のレベル 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 のレベル C）	雨滴の運動方程式が立てられる。
		11週	単振動 （AL のレベル C）	単振動の運動方程式が立てられる。
		12週	単振動２ （AL のレベル 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 のレベル 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 のレベル 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 のレベル C）
後期
	3rdQ
		1週	仕事と仕事率，エネルギー （AL のレベル 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 のレベル 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 のレベル C）	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 のレベル 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 のレベル 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 のレベル A, B）	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 のレベル 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 のレベル C）	質点系の運動を説明できる。
		10週	質点系の角運動量 （AL のレベル C）	質点系の角運動量を計算できる。
		11週	第５回演習 （AL のレベル A, B）	8から10週目までの内容を理解できる。
		12週	流体の性質・静力学 （AL のレベル C）	流体の性質・静力学を適切な用語や物理量を用いて説明できる。
		13週	流体の動力学、管路内の流れ、抗力と揚力 （AL のレベル C）	流体の動力学、管路内の流れ、抗力と揚力を適切な用語や物理量を用いて説明できる。
		14週	第６回演習 （AL のレベル 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 （AL のレベル C）

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
専門的能力	分野別の専門工学	機械系分野	熱流体	流体の定義と力学的な取り扱い方を理解し、適用できる。	2
				流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を理解し、適用できる。	2
				ニュートンの粘性法則、ニュートン流体、非ニュートン流体を説明できる。	2
				絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。	2
				パスカルの原理を説明できる。	2
				定常流と非定常流の違いを説明できる。	2
				流線と流管の定義を説明できる。	2
				オイラーの運動方程式を説明できる。	2
				層流と乱流の違いを説明できる。	2
				境界層、はく離、後流など、流れの中に置かれた物体の周りで生じる現象を説明できる。	2

評価割合

	中間試験	期末試験	課題	合計
総合評価割合	0	200	90	290
前期	0	100	40	140
後期	0	100	50	150