応用物理１

科目基礎情報

学校	弓削商船高等専門学校	開講年度	令和02年度 (2020年度)
授業科目	応用物理１
科目番号	0117	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	電子機械工学科	対象学年	4
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	高専の応用物理：小暮陽三ほか（森北出版）
担当教員	河合 智賀

到達目標

:低学年で学んだ物理の知識をベースにより発展的な内容を学び、工学・技術の基礎としてのさまざまな物理現象とその応用を理解する。

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
位置、速度、加速度の関係と運動方程式について、ベクトルを用いて図示できる	それぞれについて図示でき、運動方程式との各項との関係を説明できる。	それぞれの基本的な意味を説明できる。	それぞれの基本的な関係を説明できない
力学的エネルギー保存則と、運動エネルギー/位置エネルギーについて説明できる。	運動エネルギーと位置エネルギーを計算し、保存力の働く系において力学的エネルギー保存則を導出することができる。	運動エネルギーと位置エネルギーの意味を知っている。	運動エネルギーと位置エネルギーの意味を知らない。
剛体の慣性モーメントを計算し、回転の運動方程式を解くことができる。	剛体の慣性モーメントを計算し、回転の運動方程式を解くことができる。	剛体の慣性モーメントと回転の運動方程式について、いずれかを解くことができる。	剛体の慣性モーメントの求めかたも回転の運動方程式の解き方も知らない。
光の基本的な性質と、それを用いた工学的な応用について説明できる。	光の波長、回折、反射、屈折について知っており、これらを用いた工学的な機器についてどのように活用されているか説明できる。	光の波長、回折、反射、屈折についてあやふやだが知っていいる。	光の波長、回折、反射、屈折について全く知らない。
気体の状態方程式、熱力学の第一/第二法則を説明できる。	気体の状態方程式から状態変化を計算でき、熱力学の第一/第二法則の意味について説明できる。	気体の状態方程式、熱力学の第一/第二法則についてあやふやだが知っている。	気体の状態方程式、熱力学の第一/第二法則について全く知らない。

学科の到達目標項目との関係

専門 A1 （自然科学および専門技術の基礎力）

専門 A2 （科学技術への応用力）

教養 B2 （多角的に思考・調査できる独創力）

教養 D1 （基礎的能力）

教養 D2 （教養）

教育方法等

概要:

全ての工学の基礎という位置付けから、物理学の諸現象を理解することを目指す。

授業の進め方・方法:

講義を基本とし、理解を助けるために板書、計算問題による演習を実施する。

注意点:

物理、電磁気学、流体力学、熱力学、振動光学、エネルギー工学 と関連する。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス、応用物理で学んでほしいこと	授業全体の流れを把握し、学習への動機付けができる。
		2週	力学の基本	位置、速度と加速度についてベクトルで表現できる。
		3週	力学の基本	位置、速度と加速度についてベクトルで表現できる。
		4週	力学の基本	ニュートンの運動の3法則について説明できる。
		5週	力学の基本	ニュートンの運動の3法則について説明できる。
		6週	力学的エネルギー	保存力と力学的エネルギー保存則を理解し、運動エネルギーと位置エネルギーを計算することができる。
		7週	力学的エネルギー	保存力と力学的エネルギー保存則を理解し、運動エネルギーと位置エネルギーを計算することができる。
		8週	中間試験
	2ndQ
		9週	成績周知，質点系の運動方程式	中間試験結果の確認 質点系の重心を図示し、全運動量と重心に対する運動方程式を立てることができる。
		10週	質点系の運動方程式	運動量保存則の意味について理解し、数式を用いて説明できる。
		11週	質点系の運動方程式	運動量保存則の意味について理解し、数式を用いて説明できる。
		12週	質点系の角運動量	力のモーメントを図示し、その大きさを求めることができる。
		13週	質点系の角運動量	質点の角運動量を図示し、その大きさと向きを求めることができる。
		14週	質点系の角運動量	質点系について回転の運動方程式を立てることができる。
		15週	質点系の角運動量	質点系について回転の運動方程式を立てることができる。
		16週
後期
	3rdQ
		1週	成績周知,剛体の力学	期末試験結果の確認 質点系の考えを元に、剛体の回転軸周りの運動方程式を立てることができる。
		2週	剛体の力学	慣性モーメントの定義について知っている。
		3週	剛体の力学	剛体の慣性モーメントを計算できる。
		4週	剛体の力学	剛体の回転運動についての運動方程式を解くことができる。
		5週	剛体の力学	剛体の回転運動についての運動方程式を解くことができる。
		6週	変形する物体	応力の種類を知っており、定義を説明できる。
		7週	変形する物体	応力の種類を知っており、その向きと大きさを図示できる。
		8週	中間試験
	4thQ
		9週	成績周知,流体	中間試験結果の確認 流体の連続の方程式についてその意味を説明できる。
		10週	流体	流体のベルヌーイの定理、トリチェリの定理についてその意味を説明できる。
		11週	光の性質	光の波長の意味を図示できる。
		12週	光の性質	光の屈折(スネルの法則)、フェルマーの原理について知っている。
		13週	光の性質	光の干渉と光路差の関係を説明できる。
		14週	光の性質	光の回折現象と偏光について知っている。
		15週	光の性質	光の性質を利用した様々な工学的応用について知っている。
		16週

評価割合

	試験	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	0	0	0	0	30	100
基礎的能力	70	0	0	0	0	0	70
専門的能力	0	0	0	0	0	0	0
分野横断的能力	0	0	0	0	0	30	30