概要:
物理I・IIで学習した物理現象・概念をより厳密な数学を用いて表現し,その意味をより深く理解することを目的とする。微分・積分・ベクトルを用いた質点の力学の表し方を学習する。
授業の進め方・方法:
・授業は講義に適宜演習を取り入れて行う。
・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回の定期試験を行う。試験(80 %)とその他レポート・授業時の小テスト等(20 %)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】
講義は,十分な数学の知識(とくに,微積分)を必要とする。
【教員の連絡先】
研究室 A棟2階(A-210)
内線電話 8917
e-mail t.houriの後ろに@maizuru-ct.ac.jpを付けてください
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 | |