到達目標
微積分学やベクトルの知識を基礎にして、工学で活用される力学の諸量を，運動方程式を用いて定量的に扱い、解析することができる
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 | 微積分学やベクトルの知識を基礎にして、複雑な系における力学の諸量を定量的に扱い、解析することができる | 微積分学やベクトルの知識を基礎にして、簡単な系における力学の諸量を定量的に扱い、解析することができる | 微積分学やベクトルの知識を基礎にして、簡単な系における力学の諸量を定量的に扱い、解析することができない． |
学科の到達目標項目との関係
【本校学習・教育目標（本科のみ）】 ２
説明
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教育方法等
概要:
運動の法則や原理を学ぶと共に、それらを用いて工学的問題を解決するための素養を身につける。主な講義内容は、質点,質点系および剛体の運動である。
授業の進め方・方法:
授業は講義を中心に、適宜演習問題に取り組む。適宜レポート課題を課すので、次回授業の初めに提出すること。ノートは中間，定期試験終了時に提出すること．
注意点:
1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります
2.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください
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 |
前期ガイダンス
力学と数学 第9章 |
初等関数の微分，積分の意味を再認識できる．
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| 2週 |
力学の数学的基礎(1) 第9章 |
ベクトル代数，内積，外積等を理解できる．
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| 3週 |
力学の数学的基礎(2) 第9章 |
ベクトルを円筒座標，球座標で表現できる．
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| 4週 |
運動学(1) 第１章，第2章 |
質点の位置，速度，加速度，角加速度をベクトルで記述できる．
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| 5週 |
運動学(2) 第1章，第2章 |
質点の位置，速度，加速度，角加速度のベクトルを円筒座標，球座標を用いて演算できる．
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| 6週 |
質点の運動方程式 第5章 |
ニュートンの運動方程式を用いて，簡単な例(重力場での放体)の運動を求める．
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| 7週 |
運動量とエネルギーの保存則(1) 第7章 |
力と仕事の関係，中心力場のポテンシャルエネルギーを求める．
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| 8週 |
運動量とエネルギーの保存則(2) 第7章 |
粒子の弾性衝突，被弾性衝突を区別できる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
質点の平面運動(1) 第4章 |
ベクトル表記で中心力場における質点の運動を記述し，角運動量の保存則を求める．
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| 10週 |
質点の平面運動(2) 第4章 |
ベクトル表記で中心力場における質点の運動を記述し，運動の軌跡を求める．
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| 11週 |
質点の拘束運動 第4章 |
拘束力，抗力，摩擦力を含んだ運動方程式を例示できる．
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| 12週 |
質点の相対運動 第4章 |
ガリレイ変換を用いて，相対運動の方程式を記述できる．
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| 13週 |
解析力学の方法(1) |
ラグランジェの運動方程式を用いて質点の運動を議論できる．
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| 14週 |
解析力学の方法(2) |
ラグランジェ関数を用いて，運動量，エネルギー，角運動量の保存則を理解できる．
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| 15週 |
解析力学の方法の応用 |
解析力学の方法を用いて，中心力場における質点の運動を理解できる．
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
質点系の力学 第3章 |
重心座標系を用いて，質点系の運動方程式，作用反作用の法則，運動量，角運動量を記述できる．
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| 2週 |
質点系,及び剛体のつり合い(1) 第2章 |
力，及び力のモーメントのつり合いを議論できる．
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| 3週 |
質点系,及び剛体のつり合い(2) 第２章 |
慣性モーメントについて議論し，典型的な形状についての慣性モーメントを求める．
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| 4週 |
剛体の運動方程式(1) 第6章 |
剛体に働く力の基本的な性質を議論できる．
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| 5週 |
剛体の運動方程式(2) 第6章 |
固定軸のある剛体の運動を議論できる．
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| 6週 |
剛体の平面運動(1) 第6章 |
摩擦，抗力がある場合の剛体の運動方程式をたてることができる．
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| 7週 |
剛体の平面運動(2) 第6章 |
摩擦，抗力がある場合の剛体の運動方程式を解いて，運動を決定することができる．斜面での運動等
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| 8週 |
剛体の平面運動(3) 第6章 |
棒の運動，滑車の運動について議論できる．
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| 4thQ |
| 9週 |
剛体の運動に関するまとめ |
まとめ
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| 10週 |
固定点を持つ剛体の運動(1) |
オイラー方程式について議論できる．
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| 11週 |
固定点を持つ剛体の運動(2) |
非対称ゴマの運動につて議論できる．
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| 12週 |
簡単な機械要素と力学(1) 第8章 |
滑車，輪軸，斜面の基本的な問題を解くことができる．
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| 13週 |
簡単な機械要素と力学(2) 第8章 |
くさび，ねじ，機械の効率について説明できる．
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| 14週 |
相対論力学の初歩(1) |
相対論の紹介
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| 15週 |
相対論力学の初歩(2) |
相対論力学の骨子を議論できる．
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| 16週 |
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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 | ノート評価 | 相互評価 | 態度 | 課題 | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 30 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 40 | 30 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |