応用物理2

科目基礎情報

学校 新居浜工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 応用物理2
科目番号 121403 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電気情報工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 初歩から学ぶ基礎物理学 力学Ⅱ (大日本図書)
担当教員 山下 慎司

到達目標

1.質点系および剛体の重心が計算できる。
2.質点系における重心の運動および重心に対する相対運動が理解できる。
3.回転に対する運動方程式を理解し、計算ができる。
4.慣性モ-メントの意味を理解し、質点・剛体についてその計算が出来る。
5.剛体の運動について必要な運動方程式を立て、総合的に解くことができる。

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 質点系および剛体の重心が計算できる。重心の意味を理解し、質点系および剛体の重心を計算することができる。重心の意味を理解し、質点系の重心を計算することができる。質点系の重心を計算することができない。
評価項目2 質点系における重心の運動および重心に対する相対運動が理解できる。質点系における衝突を含めた重心の運動、および重心に対する各質点の相対運動を理解し、その物理量の計算ができる。質点系における衝突を含めた重心の運動を理解し、その物理量の計算ができる。質点系における重心の運動についてその物理量の計算ができない。
評価項目3 回転に対する運動方程式を理解し、計算ができる。回転に関する物理量の関係を理解し微分方程式を立てて計算することができる。回転に関する物理量の関係を理解することができる。回転に関する物理量の関係を理解することができない。
慣性モ-メントの意味を理解し、質点・剛体についてその計算が出来る。慣性モーメントの意味を理解し、質点および剛体の慣性モーメントの計算ができる。慣性モーメントの基本的な意味を理解し、質点の慣性モーメントの計算ができる質点の慣性モーメントの計算ができない。
剛体の運動について必要な運動方程式を立て、総合的に解くことができる。剛体の運動について必要な運動方程式を立て、総合的に解くことができる。剛体の運動について必要な運動方程式を立てることができる。剛体の運動について必要な運動方程式を立てることができない。

学科の到達目標項目との関係

工学基礎知識 (A) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
質点系(二体系)の力学を学んだ後、剛体の力学について学ぶ。
授業の進め方・方法:
基本的に講義形式であるが、積極的に演習を行う。
注意点:
本科目は【選択必修科目(特例E)および(特例C②)】に係る科目である。
前期で終了する科目であり、試験の機会は2回となる。
この単位を修得せずに進級した場合、評点が40点未満では進級した年度で単位追認試験を受けられない。

本科目の区分

本科目は履修要覧に記載する「選択必修科目」である。Webシラバスと本校履修要覧の科目区分では表記が異なるので注意すること。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 質点系の重心 1
2週 重心の運動 2
3週 相対運動と換算質量 2
4週 質点系の運動量 2
5週 角運動量、角運動量保存則、回転の運動方程式 3
6週 まとめの演習 2,3
7週 中間試験 1,2,3
8週 試験返却、剛体の質量と重心 1
2ndQ
9週 演習: 剛体の質量と重心 3
10週 質点の慣性モーメント 3,4
11週 剛体の慣性モーメント 4
12週 演習: 剛体の慣性モーメント 4
13週 剛体の運動方程式1 5
14週 剛体の運動方程式2 5
15週 まとめの演習 1,3,4,5
16週 期末試験 1,3,4,5

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
基礎的能力自然科学物理力学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
角運動量を求めることができる。3
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。3
重心に関する計算ができる。3
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。3
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。3

評価割合

試験 課題相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80200000100
基礎的能力80200000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000