到達目標
（１）工学の基礎として物理分野の力学の基礎的知識を習得する。
（２）工学の基礎として物理分野 の流体・熱力学の基礎的知識を習得する。
（３）工学の基礎として物理分野 の電磁気学の基礎的知識を習得する。
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 | 物体の運動を数学的に求めることができる。 | 物体の運動を理解し，説明できる。 | 物体の運動を理解できない。 |
| 評価項目2 | 静電場および電位を求めることができる。 | 静電場および電位を理解し，説明できる。 | 静電場および電位を理解できない。 |
| 評価項目3 | 自然現象をモデル化し，数学的に解くができる。 | 自然現象をモデル化し，説明できる。 | 自然現象を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE J(03)
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本校 (1)-a
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情報 (4)-a
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教育方法等
概要:
物理の主要分野の部分である力学, 流体力学, 熱力学および電磁気学の基礎を学習する。その基礎的知識をもとに，物理現象をモデル化し，数学的手法を用いて自然現象を説明する。
授業の進め方・方法:
講義と演習を 2 : 1 の割合で行う。
演習課題については, 学生同士で議論をして協力しながら取り組むこと。
注意点:
これまでに学習した物理及び数学科目の内容をしっかり理解しておくこと。
演習課題はレポートもしくは板書での発表で確認するものとします。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
物理学とは
国際単位系 |
物理学の成り立ち, 発展について説明できる。
物理量の単位を理解し，物理量を的確に表せる。
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| 2週 |
力のつり合い |
変位とベクトルの定義を理解し，力のつり合いの関係を表現できる。
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| 3週 |
速度と加速度 |
変位・速度・加速度の定義を理解し，これらを数式で表現できる。
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| 4週 |
２次元・３次元の運動 |
二次元，三次元の運動を記述できる
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| 5週 |
運動の法則 |
ニュートンの運動の法則を理解できる。
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| 6週 |
いろいろな運動(1) |
運動方程式を立て，運動を解くことができる。
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| 7週 |
いろいろな運動(2) |
運動方程式を立て，運動を解くことができる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
仕事 |
力と仕事の関係を理解することができる。
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| 10週 |
力学的エネルギー(１) |
運動エネルギー，位置エネルギー, 保存力を理解することができる。
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| 11週 |
力学的エネルギー(２) |
力学的エネルギー保存則を理解することができる。
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| 12週 |
運動量と運動量保存則 |
運動量をベクトルを用いて表現できる。
運動量保存則を利用して物理量を求めることができる。
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| 13週 |
角運動量と角運動量保存則 |
角運動量をベクトルを用いて表現できる。
角運動量保存則を利用して物理量を求めることができる。
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| 14週 |
慣性の力 |
慣性系と慣性の力, 回転系と遠心力について理解することができる。
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| 15週 |
剛体のつり合いと回転 |
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| 16週 |
前期期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
流体 |
流体力学に関する物理量を理解できる。
定常流と非定常流, 流線について理解できる。
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| 2週 |
流体の基礎式 (1) |
連続の方程式, オイラー方程式を理解できる。
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| 3週 |
流体の基礎式 (2) |
ベルヌーイの定理を理解できる。
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| 4週 |
層流と乱流 |
粘性のある流れ, 層流と乱流について理解できる。
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| 5週 |
抗力と揚力 |
物体に働く抗力と揚力について理解できる。
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| 6週 |
電荷と静電場 (1) |
電荷の概念, 電場について理解できる。
クーロンの法則を理解し, 法則を使って力を計算できる。
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| 7週 |
電荷と静電場 (2) |
電位, 等電位面, 電位と電場, 電場のエネルギーについて理解できる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
定常電流と静磁場(1) |
定常電流と導線中の電場について理解できる。
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| 10週 |
定常電流と静磁場(2) |
電場と磁場の関係について理解できる。
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| 11週 |
電磁誘導(1) |
電磁誘導, 誘導起電力について理解できる。
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| 12週 |
電磁誘導(2) |
相互誘導, 自己誘導, 交流とコンデンサーについて理解できる。
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| 13週 |
電磁場の微分法則 |
ガウスの法則, アンペールの法則を微分形で表現できる。
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| 14週 |
マクスウェル方程式と電磁波 |
マクスウェル方程式, 波動方程式を理解できる。
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| 15週 |
物質中の電磁場 |
物質を通過する電磁波の振る舞いについて理解できる。
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| 16週 |
学年末試験 |
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評価割合
| 試験 | レポート・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 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |