到達目標
(1)力学の三法則を理解して,実際の問題を考えることができる
(2)力学における保存則を理解する
(3)質点系、剛体の運動に関する問題を解くことができる
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 | 力学の三法則を理解して,実際の問題を適切に考えることができる | 力学の三法則を理解して,実際の問題を考えることができる | 力学の三法則を理解して,実際の問題を適切に考えることができない |
評価項目2 | 力学における保存則を十分理解する | 力学における保存則を理解する | 力学における保存則を十分理解できない |
評価項目3 | 質点系、剛体の運動に関する問題を適切に解くことができる | 質点系、剛体の運動に関する問題を解くことができる | 質点系、剛体の運動に関する問題を解くことができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
力学の基本および質点系、剛体の力学について講義を行う。質点の運動の捉え方や基礎的な力学の法則について学び、力学の考え方について学習する。
授業の進め方・方法:
講義形式
注意点:
物理学に関する知識を覚えるのではなく、基本的な考え方を理解することに重点を置いて学習すること。
合格の対象としない欠席条件(割合) 1/3以上の欠課
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
速度と加速度 質点の位置ベクトルと速度、加速度との関係について説明する。 |
速度と加速度の概念を説明できる。 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。
|
2週 |
運動の法則 運動の三法則について説明する。 |
慣性の法則について説明できる。 作用と反作用の関係について説明できる。 運動の法則について説明できる。
|
3週 |
慣性力 慣性系と非慣性系、慣性力について説明する。 |
運動方程式を用いた計算ができる。 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。
|
4週 |
エネルギー 力学的エネルギーの保存則について説明する。 |
仕事と仕事率に関する計算ができる。 物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。
|
5週 |
質点系の力学1 二体問題について説明する。 |
二体問題について説明できる。
|
6週 |
質点系の力学2 質点系の運動量と重心について説明する。 |
物体の質量と速度から運動量を求めることができる。
|
7週 |
演習問題1 力学の基本、質点系の力学についての演習 |
|
8週 |
中間試験
|
|
4thQ |
9週 |
質点系の力学3 質点系の運動量の保存則について説明する。 |
運動量保存則について理解し、様々な物理量の計算に利用できる。
|
10週 |
質点系の力学4 質点系の角運動量と角運動量の保存則について説明する。 |
質点系の角運動量と角運動量の保存則について説明できる。
|
11週 |
剛体の力学1 回転軸の周りの回転運動について説明する。 |
剛体における力のつり合いに関する計算ができる。
|
12週 |
剛体の力学2 慣性モーメントおよびその計算方法について説明する。 |
一様な棒などの簡単な形状に対する慣性モーメントを求めることができる。
|
13週 |
剛体の力学3 回転しながら並進運動する物体について説明する。 |
剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。
|
14週 |
剛体の力学4 同上 |
剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。
|
15週 |
前期のまとめ 剛体の力学についての演習 |
|
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 |
評価割合
| 試験 | レポート | 相互評価 | 合計 |
総合評価割合 | 60 | 40 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 60 | 40 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |