物理ⅢB

科目基礎情報

学校 舞鶴工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 物理ⅢB
科目番号 0214 科目区分 一般 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 一般科目 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:小出昭一郎著「物理学」(裳華房)
担当教員 宝利 剛

到達目標

1 簡単な質点の運動方程式の解が求められる。
2 保存力とポテンシャルについて理解する。
3 平面極座標による中心力の運動を説明できる。

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空気抵抗があるときの質点の運動方程式の解が求められる。重力の下など、簡単な質点の運動方程式の解が求められる。簡単な質点の運動方程式が書けない。
評価項目2微分・積分を用いて保存力・ポテンシャルの計算ができる。保存力とポテンシャルについて説明できる。保存力とポテンシャルについて説明できない。
評価項目3平面極座標による中心力のもとでの運動で、軌道の式などが導ける。平面極座標による中心力のもとでの運動が説明できる。平面極座標が説明できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (A) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
物理量のベクトルによる表示,運動方程式の解法,保存力とそのポテンシャル,平面極座標,中心力による運動について学習した後,質点系の運動,剛体の回転運動についても学習する。
授業の進め方・方法:
・授業は講義により進め、適宜問題演習を行う。
・必要に応じてレポート課題を出す。
注意点:
【成績の評価方法・評価基準】
前期、後期とも2回の定期試験を行い,その平均を試験の評価とする。試験の評価(70 %)と,その他レポートと小テスト等の点数(30 %)から,総合的に成績を評価する。到達目標への到達度を評価基準とする。

【備考】
プリント・課題・授業ノートの復習を中心に学習を行うこと。

【教員の連絡先】

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 シラバス内容の説明,位置ベクトル 単位ベクトル 1 簡単な質点の運動方程式の解が求められる。
2週 速度ベクトル 加速度ベクトル
1 簡単な質点の運動方程式の解が求められる。
3週 法線加速度 接線加速度 1 簡単な質点の運動方程式の解が求められる。
4週 質点の運動方程式と微分方程式1 1 簡単な質点の運動方程式の解が求められる。
5週 質点の運動方程式と微分方程式2 1 簡単な質点の運動方程式の解が求められる。
6週 放物運動,ばね振動,単振り子 1 簡単な質点の運動方程式の解が求められる。
7週 演習問題
8週 中間試験
2ndQ
9週 中間試験の解説,仕事と運動エネルギー
2 保存力とポテンシャルについて理解する。
10週 保存力とそのポテンシャル
2 保存力とポテンシャルについて理解する。
11週 重力,弾性力,万有引力のポテンシャル 2 保存力とポテンシャルについて理解する。
12週 平面運動の極座標表示1 3 平面極座標による中心力の運動を説明できる。
13週 平面運動の極座標表示2 3 平面極座標による中心力の運動を説明できる。
14週 惑星の運動
3 平面極座標による中心力の運動を説明できる。
15週 まとめと演習
16週 期末試験

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
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1,前2
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2
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4
物体の変位、速度、加速度を微分・積分を用いて相互に計算することができる。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6
慣性の法則について説明できる。3前4
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4
運動方程式を用いた計算ができる。3前4
簡単な運動について微分方程式の形で運動方程式を立て、初期値問題として解くことができる。3前4
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
最大摩擦力に関する計算ができる。3
動摩擦力に関する計算ができる。3
仕事と仕事率に関する計算ができる。3前9
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。3前9
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。3前10
弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。3前10
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前10
物体の質量と速度から運動量を求めることができる。3
運動量の差が力積に等しいことを利用して、様々な物理量の計算ができる。3
運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。3
周期、振動数など単振動を特徴づける諸量を求めることができる。3前5
単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。3前5
等速円運動をする物体の速度、角速度、加速度、向心力に関する計算ができる。3前3
万有引力の法則から物体間にはたらく万有引力を求めることができる.3前14
万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。3前14
専門的能力分野別の専門工学機械系分野力学力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。2
一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。2
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。2
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。2
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。2
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。2
重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。2
速度の意味を理解し、等速直線運動における時間と変位の関係を説明できる。2
加速度の意味を理解し、等加速度運動における時間と速度・変位の関係を説明できる。2
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。2
運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。2
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。2
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。2
向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。2
仕事の意味を理解し、計算できる。2
てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。2
エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。2
位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。2
動力の意味を理解し、計算できる。2
すべり摩擦の意味を理解し、摩擦力と摩擦係数の関係を説明できる。2
運動量および運動量保存の法則を説明できる。2

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合70000300100
基礎的能力70000300100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000