到達目標
【到達目標】 授業計画に記述した各項目の到達目標
１．簡単な質点力学の問題を微分方程式を使って解くことができる。
２．簡単な質点系の力学で必要な物理量を理解することができる。
３．簡単な剛体の力学での回転運動の問題を解くことができる。
これらを達成することにより，物理の基礎的な考え方と問題解決方法を体得する。
その過程を通して，法則を系統的に理解して種々の問題に応用するという物理の典型的な学習法を身につける。
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 | 簡単な質点力学の問題を微分方程式を使って解き、物体の運動について理解することができる。 | 簡単な質点力学の問題を微分方程式を使って解くことができる。 | 簡単な質点力学の問題を微分方程式を使って解くことができない。 |
| 評価項目2 | 簡単な質点系の力学で必要な物理量を導出することができる。 | 簡単な質点系の力学で必要な物理量を理解することができる。 | 簡単な質点系の力学で必要な物理量を理解することができない。 |
| 評価項目3 | 簡単な剛体の力学での回転運動の問題を解き、物体の回転を理解することができる。 | 簡単な剛体の力学での回転運動の問題を解くことができる。 | 簡単な剛体の力学での回転運動の問題を解くことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
工学共通の専門基礎として，質点・質点系・剛体の力学に関する授業を実施する。力学では、ベクトルと微分方程式の知識を使って，質点の運動方程式や剛体の回転運動方程式について学習する。
授業の進め方・方法:
授業計画を参照
注意点:
定期試験の成績を60%，平素の学習状況等（提出物・平常（実力）試験等）を40％の割合で総合的に評価することを原則とする。学年の評価は，前学期中間と前学期末の各総合評価の平均とする。
専門科目を学ぶための基礎として，質点力学，質点系の力学，剛体の力学の分野において，上述の到達目標に対する達成度を上記の方法で評価する。
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 |
第１章 質点の力学 １節 位置・速度・加速度
１．直線運動 |
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。
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| 2週 |
第１章 質点の力学 １節 位置・速度・加速度
２．平面運動 |
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。
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| 3週 |
第１章 質点の力学 ２節 位置・速度・加速度
１．運動の三法則 |
運動の三法則について説明できる。
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| 4週 |
第１章 質点の力学 ３節 運動方程式とその適用例
１．微分方程式としての運動方程式 |
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。
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| 5週 |
第１章 質点の力学 ３節 運動方程式とその適用例
２．運動方程式を用いた運動の解析 |
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。
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| 6週 |
第１章 質点の力学 ３節 運動方程式とその適用例
３．運動方程式の具体的な適用例 |
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。
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| 7週 |
第１章 質点の力学 ４節 回転に関する運動方程式
１．角運動量 ～ ３．力のモーメント |
角運動量を求めることができる。
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| 8週 |
第１章 質点の力学 ４節 回転に関する運動方程式
４．角運動量保存則 ～ ６．並進運動と回転運動 |
角運動量保存則について理解し、具体的な例を挙げて説明できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
第４章 質点系と剛体の力学 １節 剛体の重心
１．質点系の重心、２．剛体の重心 |
質点系と剛体について、重心を計算することができる。
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| 10週 |
第４章 質点系と剛体の力学 ２節 剛体の運動方程式
１～２．質点系・剛体の並進運動に関する運動方程式 |
質点系と剛体の回転運動について、重心を計算することができる。
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| 11週 |
第４章 質点系と剛体の力学 ２節 剛体の運動方程式
３．質点系の回転運動に関する運動方程式 |
質点系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。
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| 12週 |
第４章 質点系と剛体の力学 ２節 剛体の運動方程式
４．剛体の回転運動に関する運動方程式 |
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。
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| 13週 |
第４章 質点系と剛体の力学 ３節 剛体の運動方程式
１．慣性モーメントの計算例 ～ ２．平行軸の定理 |
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。
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| 14週 |
第４章 質点系と剛体の力学 ３節 剛体の運動方程式
３．薄板の慣性モーメント ～ ４．剛体の運動エネルギー |
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。
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| 15週 |
第４章 質点系と剛体の力学 ４節 剛体に関する運動方程式の適用例
１．定滑車の回転運動に関する運動方程式 |
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。
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| 16週 |
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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 | 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 | 前2 |
| 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 | 前1 |
| 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 | 前4,前5,前6 |
| 角運動量を求めることができる。 | 3 | 前7 |
| 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 | 前8 |
| 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 | 前13,前14 |
| 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 | 前11,前12,前15 |
評価割合
| 試験 | 平素の学習状況 | | | | | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 60 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |