学習目的：物理学は自然科学の中で最も基礎的な学問の一つであり，様々な工学技術の分野に物理学の成果や手法が応用されている。本科目では，剛体の運動について学習し，その計算方法を習得する。また，取り扱う応用物理実験を安全に正しく行うことを目的とする。
到達目標：
１．二体系と質点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。
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．測定機器などの取り扱いを理解し，安全に応用物理実験を行うことができる。
４．応用物理実験の測定値を正しく計算し，定められた形式で実験報告書を作成できる。
※分野横断能力については該当しない。
概要:
一般・専門の別：専門
学習分野：自然科学系共通・基礎
必修・履修・履修選択・選択の別：履修選択
基礎となる学問分野：数物系科学／物理／物理一般
学科学習目標との関連：本科目は機械工学科学習目標「（１） 数学，物理を中心とした自然科学系の科目に関する知識を修得し，機械工学に関する基礎知識として応用する能力を身につける。」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，Ａ－１：工学に関する基礎知識として，自然科目の幅広い分野の知識を修得し，説明できること」であるが，付随的には「Ａ－３」にも関与する。
授業の概要：前期では講義を行い，応用物理Ⅰでは取り扱わなかった力学の部分に焦点を当てる。後期では実験を行い，今までに履修してきた物理の理解を深める。
授業の進め方・方法:
授業の方法：前期は講義であり，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学生に質問をする。後期は実験であり，目的・理論・使用器具を事前レポートとして書いておき予習した上で実験を遂行していく。
成績評価方法：
前期：２回の定期試験で７０％，演習・小テスト・レポートで３０％とする。試験は教科書・ノートの持込を許可しない。なお，定期試験が６０点未満の学生に対して再試験を行い，６０点を上限とする得点を定期試験の点数と差し替える。
後期：実験報告書，事前レポートの作成などの実験への取組により評価する。実験レポートに問題がない場合を８５点程度とし，内容と提出状況により減点する。もちろん，優秀な実験レポートに対しては加点もある。
最終的な評価は（前期の点数＋後期の点数）÷２とする。
注意点:
履修上の注意：前期は講義で，後期は実験である。前期と後期それぞれで合格点となるよう不断の努力をすること。
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。
基礎科目：物理Ⅰ（１年），物理Ⅱ（２），応用物理Ⅰ（３），工業力学（３），３年次までの数学
関連科目：数理科学Ⅰ（４年），応用数学Ⅰ・Ⅱ（４）
受講上のアドバイス：本科目は原子力コア人材育成関連科目である。
前期：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。
後期：目的・理論・使用器具の部分を事前レポートとして準備して実験すること。
実験に支障が出るので，遅刻をしないこと。
授業開始25分以内であれば遅刻とし，遅刻3回で1欠課とする。
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 平均の速度、平均の加速度を計算することができる。 | 3 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 物体に作用する力を図示することができる。 | 3 | |
| 力の合成と分解をすることができる。 | 3 | |
| 重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 3 | |
| フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。 | 3 | |
| 質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。 | 3 | |
| 慣性の法則について説明できる。 | 3 | |
| 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 | |
| 運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | |
| 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 | |
| 運動の法則について説明できる。 | 3 | |
| 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 | |
| 物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 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 | |
| 物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| 運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| 単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| 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. | 2 | |
| 万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 2 | |
| 力のモーメントを求めることができる。 | 3 | |
| 角運動量を求めることができる。 | 2 | |
| 角運動量保存則について具体的な例を挙げて説明できる。 | 2 | |
| 剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 2 | |
| 重心に関する計算ができる。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| 物理実験 | 物理実験 | 測定機器などの取り扱い方を理解し、基本的な操作を行うことができる。 | 3 | |
| 安全を確保して、実験を行うことができる。 | 3 | |
| 実験報告書を決められた形式で作成できる。 | 3 | |
| 有効数字を考慮して、データを集計することができる。 | 3 | |
| 力学に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 2 | |