力学基礎

科目基礎情報

学校 高知工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 力学基礎
科目番号 B2020 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 SD 基礎教育・一般科目 対象学年 2
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:高等学校検定済教科書 「物理」(第一学習社), 問題集:「セミナー 物理基礎+物理」(第一学習社),スタディノート物理(第一学習社)
担当教員 小田 憲史,竹島 敬志

到達目標

1.物体に作用する力が図示でき,力および力のモーメントのつりあいに関する計算ができる。
2.物体(平板)の重心位置を計算できる。
3.等速円運動する物体の向心力,遠心力の意味を理解し,計算できる。
4.慣性力と遠心力の意味を理解し,計算ができる。
5.単振動を特徴づける諸量を求めることができる。
6.万有引力の法則を説明し、物体間にはたらく万有引力および万有引力による位置エネルギーの計算ができる。

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
力および力のモーメント物体に作用する力が明解に図示でき,力および力のモーメントのつりあいに関する詳細な計算ができる。物体に作用する力が図示でき,力および力のモーメントのつりあいに関する計算ができる。物体に作用する力が図示と力および力のモーメントのつりあいに関する計算ができない。
重心物体(平板)の重心位置をわかりやすく計算できる。物体(平板)の重心位置を計算できる。物体(平板)の重心位置を計算できさい。
円運動等速円運動する物体の向心力,遠心力の意味を明確に理解し,わかりやすく計算できる。等速円運動する物体の向心力,遠心力の意味を理解し,計算できる。等速円運動する物体の向心力,遠心力の意味の理解と計算ができない。
慣性力と遠心力慣性力と遠心力の意味を明確に理解し,わかりやすく計算できる。慣性力と遠心力の意味を理解し,計算できる。慣性力と遠心力の意味の理解と計算ができない。
単振動単振動を特徴づける諸量を論理的に求めることができる。単振動を特徴づける諸量を求めることができる。単振動を特徴づける諸量を求めることができない。
万有引力万有引力の法則を明確に説明し、物体間にはたらく万有引力および万有引力による位置エネルギーをわかりやすく計算ができる。万有引力の法則を説明し、物体間にはたらく万有引力および万有引力による位置エネルギーの計算ができる。万有引力の法則を説明できず,物体間にはたらく万有引力および万有引力による位置エネルギーの計算ができない。

学科の到達目標項目との関係

(B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
力学基礎では,3年生からの各コースの 専門科目の基礎となる物理の力学分野(静力学と動力学の基礎)の講義および演習を実施します。
1年生の物理Ⅰで学んだ,力のはたらきとつりあい,仕事と運動エネルギーの内容を復習しながら,剛体にはたらく力,円運動,慣性力と遠心力,単振動,万有引力について行います。
授業の進め方・方法:
授業では、講義による解説、演習問題を解くことによる知識の定着、確認テストと振り返り、を行います。
講義資料は授業前にGoogleClassroomにアップします。事前学習に利用してください。
注意点:
【成績評価基準・方法】
定期試験の成績を60%,平素の学習状況等(提出物・平常試験等)を40%の割合で総合的に評価することを原則とします。
【事前・事後学習】
事前学習:講義資料をGoogleClassroomにアップします。講義資料と教科書の該当部分を読んで授業に臨んでください。
事後学習:授業で指示した課題を行うこと。課題とした演習については,学生とのデッスカッションなどをして,理解を深めてください。

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 剛体にはたらく力:剛体および力のモーメントについて学ぶ 物体に作用する力を図示することができる。
力のモーメントを求めることができる。
2週 剛体にはたらく力:剛体のつり合いについて学ぶ 剛体における力のつりあいに関する計算ができる。
3週 剛体にはたらく力:剛体にはたらく2力の合成について学ぶ 力の合成と分解をすることができる。
4週 剛体にはたらく力:偶力と重心について学ぶ 偶力の意味を理解し,偶力のモーメントを計算できる。
5週 剛体にはたらく力:重心について学ぶ。 重心の定義を理解し,重心に関する計算ができる。
6週 円運動:等速円運動について学ぶ。 周期と回転数など等速円運動を特徴づける諸量を求めることができる。
7週 円運動:等速円運動の速度と加速度について学ぶ。 等速円運動する物体の速度,角速度,加速度に関する計算ができる。
8週 円運動:等速円運動の向心力について学ぶ。 等速円運動する物体の向心力に関する計算ができる。
2ndQ
9週 慣性力と遠心力:直線運動における相対速度と慣性力について学ぶ。。 慣性力の意味を理解し,計算できる。
10週 慣性力と遠心力:遠心力について学ぶ。 遠心力の意味を理解し,計算できる。
11週 単振動:単振動と等速円運動について学ぶ。 周期,振動数など単振動を特徴できる諸量を求めることができる。
12週 単振動:単振動の速度・加速度・復元力について学ぶ。 単振動における速度,加速度,力の関係を説明できる。
13週 単振動:ばね振り子について学ぶ。 ばね振り子の周期および速度,加速度,力の関係を説明できる。
14週 単振動:単振り子について学ぶ。単振動のエネルギーについて学ぶ。 単振り子の周期および速度,加速度,力の関係を説明できる。単振動のエネルギーについて説明できる。
15週 万有引力:万有引力の法則および物体間にはたらく万有引力と万有引力による位置エネルギーについて学ぶ。 万有引力の法則を説明し、物体間にはたらく万有引力および万有引力による位置エネルギーの計算ができる。
16週

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物体に作用する力を図示することができる。3前1
力の合成と分解をすることができる。3前1
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
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
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
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前14
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前14
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。3前11
単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。3前11
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。3前9
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.3前15
万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。3前15
力のモーメントを求めることができる。3前1
剛体における力のつり合いに関する計算ができる。3前2
重心に関する計算ができる。3前5

評価割合

試験演習・小テスト合計
総合評価割合60400000100
基礎的能力5030000080
専門的能力1010000020
分野横断的能力0000000