Course Objectives
学習目的: 二体系,質点系,剛体の解析手法を獲得する。
到達目標
1.典型的な二体系について数式を使って表現でき,また解析できる。
2.典型的な剛体の運動系について微分方程式を使って表現でき,また解析できる。
3.典型的な剛体の回転運動系についてベクトルを使って表現でき,また解析できる。
Rubric
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 標準的な到達レベルの目安(可) | 未到達レベルの目安(不可) |
評価項目1 | 二体系の運動方程式を詳細に説明でき,典型的な例題について立式,解析ができる | 二体系の運動の例題について立式,解析ができる | 二体系の運動の例題について立式できる | 左記に達していない |
評価項目2 | 剛体の並進運動に関する運動方程式を詳細に説明でき,典型的な例題について立式,解析ができる | 典型的な剛体の並進運動の例題について立式,解析ができる | 典型的な剛体の並進運動の例題について立式できる | 左記に達していない |
評価項目3 | 剛体の回転運動に関する運動方程式を詳細に説明でき,典型的な例題について立式,解析ができる | 典型的な剛体の回転運動の例題について立式,解析ができる | 典型的な剛体の回転運動の例題について立式できる | 左記に達していない |
Assigned Department Objectives
Teaching Method
Outline:
一般・専門の別:専門
学習の分野:二体系の力学,多体系の力学から始めて,剛体の力学を扱う。剛体の回転運動を解析する手法を学ぶ。
基礎となる学問分野:数物系科学/数学・物理学
学習教育目標との関連:本科目は総合理工学科学習・教育目標「②確かな基礎科学の知識修得」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連:本科目が主体とする学習・教育到達目標は「(A)技術に関する基礎知識の深化」である。
Style:
授業の方法:解析の講義を板書を中心に授業を進めるが,理解を深めるためにできるだけ演示実験を行い,理論のイメージを把握できるように努める。学生には簡単な工作物の製作や解析を課し,理解を定着させる工夫を行う。課題や授業の記録は随時LMS上に上げ,復習の便を図る。
成績評価方法:
課題を解いて授業に臨むこと。物理学特有の汎用性のある解法を獲得するためには自分の力で解く努力が不可欠である。
2回の定期試験を70%,演習・レポートを30%とする。成績不振者には補講,再試験を課し,60点を上限に定期試験の成績を置換する。
10分を超える遅刻は四半期毎の成績評価の際1回につき2点減点。成績不振者には補講,再試験を課し,60点を上限に定期試験成績を置換する。試験は,教科書・ノート持ち込み可とする。
Notice:
履修上の注意:
本科目は系必履修科目のため4学年の課程修了には履修が必須である。
本科目は半期開講科目である。
履修のアドバイス:
3年生までに履修した物理や数学を折に触れて復習しておくこと。
事前に行う準備学習として,前回の課題に取り組むこと,および教科書に目を通し学習項目を把握しておくこと。
3年生までの基本的な数学を修得していないと理解することが難しいので,折に触れて復習しておくこと。特に,微分,積分,ベクトルの演算。板書された解答例を写すだけでは役に立つ能力は獲得できない。理解する努力を惜しまないことが肝要である。
基礎科目:物理Ⅰ(1年),物理Ⅱ(2),力学Ⅰ(3),力学Ⅱ(3)
関連科目:物理学実験(4年),数理科学(4)卒業研究(5)
Characteristics of Class / Division in Learning
Course Plan
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Theme |
Goals |
2nd Semester |
3rd Quarter |
1st |
ガイダンス/エネルギー |
学習内容の把握/F=-gradUの理解
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2nd |
エネルギー章末演習 |
エネルギーとポテンシャルの関係の理解
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3rd |
2体系の重心と運動量 |
重心系
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4th |
2体系の重心と運動量 |
重心系
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5th |
角運動量保存則
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角運動量の理解
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6th |
角運動量保存則剛体の運動方程式 |
角運動量の理解
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7th |
角運動量保存則 |
角運動量の理解
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8th |
後期中間試験 |
60点以上のスコア
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4th Quarter |
9th |
後期中間試験の返却と解説 |
見直し
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10th |
剛体の運動方程式 |
運動方程式の立式
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11th |
剛体の運動方程式 |
運動方程式の立式
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12th |
剛体の慣性モーメント |
棒,矩形板,円板の慣性モーメント
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13th |
剛体の慣性モーメント |
球の慣性モーメントの計算 平行軸の定理,直交軸の定理
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14th |
平面上での剛体の運動 |
摩擦のある斜面上の回転運動 滑車を含む運動など具体的な運動解析
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15th |
後期末試験 |
60点以上のスコア
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16th |
後期末試験の返却と解説 |
見直し
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Evaluation Method and Weight (%)
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | 課題 | その他 | Total |
Subtotal | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |