到達目標
1. 運動の数学的表現を理解し、その取り扱いができる。
2. 力のつり合いを理解し、その取り扱いができる。
3. 運動方程式を理解し、その取り扱いができる。
4. 摩擦力を理解し、その取り扱いができる。
5. 力学的エネルギー保存の法則を理解し、その取り扱いができる。
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 |
| 1. 運動の数学的表現の理解 | 運動の数学的表現を理解し、説明できる。それを用いて問題を解くことができる。
| 運動の数学的表現を理解し、説明できる。
| 運動の数学的表現を理解できず、説明できない。それを用いて問題を解くことができない。
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| 2. 力のつり合いの理解 | 力のつり合いを理解し、説明できる。問題を解くことができる。
| 力のつり合いを理解し、説明できる。
| 力のつり合いを理解できず、説明できない。それを用いて問題を解くことができない。
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| 3. 運動方程式の理解 | 運動方程式を理解し、説明できる。それを用いて問題を解くことができる。
| 運動方程式を理解し、説明できる。
| 運動方程式を理解できず、説明できない。それを用いて問題を解くことができない。
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| 4. 摩擦力の理解 | 摩擦力を理解し、説明できる。それを用いて問題を解くことができる。 | 摩擦力を理解し、説明できる。 | 摩擦力を理解できず、説明できない。それを用いて問題を解くことができない。 |
| 5. 力学的エネルギー保存の法則の理解 | 力学的エネルギー保存の法則を理解し、説明できる。それを用いて問題を解くことができる。 | 力学的エネルギー保存の法則を理解し、説明できる。 | 力学的エネルギー保存の法則を理解できず、説明できない。それを用いて問題を解くことができない。
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学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 A① 数学・物理・化学などの自然科学、情報技術に関する基礎を理解できる。
学習・教育到達度目標 A② 自主的・継続的な学習を通じて、基礎科目に関する問題を解くことができる。
教育方法等
概要:
本授業では、2学年までに学んだ力学を復習をしながら、技術者に必要な力学の基礎を習得することを目的とする。
授業では、力と運動に関する分野の理解を深めるとともに、運動の法則の取り扱いを学ぶ。
授業の進め方・方法:
2学年で勉強した「物理I」の内容を、演習を通して復習しながら、授業を進めていく。
注意点:
数学(ベクトル、微積分等)を用いた表現を十分理解しておくことが大切である。提出された課題は返却しないので、各自コピー等を取っておくこと。
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 |
等速度運動，等加速度運動 |
物体の位置，速度，加速度の関係が説明できる。
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| 2週 |
速度・加速度の微分積分 |
微分・積分を用いて，位置，速度，加速の関係を求められる。
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| 3週 |
落下運動 |
自由落下，投げ上げ運動の例題を解くことができる。
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| 4週 |
力のつり合い |
力のつり合いの式を立て，物体に加わる力を求めることができる。
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| 5週 |
慣性の法則 (運動の第1法則)
運動の法則 (運動の第2法則) |
慣性の法則，運動の法則を説明できる。
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| 6週 |
運動方程式 (1) |
物体に加わる力を示し，運動方程式を立て，物体に加わる力，加速度を求められる。
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| 7週 |
作用・反作用の法則
(運動の第3法則)
運動方程式 (2) |
作用・反作用の法則を説明でき，例題を解くことができる。
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| 8週 |
中間試験 |
1～7週までの内容を網羅した試験により，授業内容の理解の定着を図る。
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験解説
復習演習 |
中間試験の内容を解説により理解し，復習演習で理解を定着させる。
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| 10週 |
摩擦力 |
摩擦力を説明でき，例題を解くことができる。
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| 11週 |
空気抵抗がある場合の落下運動 |
空気抵抗がある場合の落下運動を例題に、微分方程式を立て、初期値問題を解くことができる。
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| 12週 |
仕事とエネルギー |
仕事を理解し，仕事とエネルギーの関係を説明できる。
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| 13週 |
力学的エネルギー保存の法則
(1)重力，(2)弾性力 |
力学的エネルギー保存則の例題を解くことができる。
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| 14週 |
力学的エネルギーが保存されない場合 |
力学的エネルギーが保存されない場合を説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
10～14週までの内容を網羅した試験により，授業内容の理解の定着を図る。
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| 16週 |
試験解説 |
期末試験の内容を解説により理解する。
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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 | 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 | |
| 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 | |
評価割合
| 試験 | 課題・レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |