到達目標
(1)運動方程式から保存則を導くことができ，保存則を利用して問題を解くことができる．(定期試験と課題)
(2) 温度，圧力などの熱現象に現れる基本的概念を理解できる．(定期試験と課題)
(3) 基本的な熱機関はたらきが理解でき，エントロピーの簡単な計算をすることができる．(定期試験と課題)
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 | 運動方程式，保存則の両方の観点から問題を解くことができる． | 運動方程式から保存則を導くことができ，保存則を利用して問題を解くことができる． | 運動方程式から保存則を導くことができ，保存則を利用して問題を解くことができない． |
| 評価項目2 | 温度，圧力などの熱現象に現れる基本的概念を理解でき，熱力学の法則を用いて問題を解くことができる． | 温度，圧力などの熱現象に現れる基本的概念を理解できる． | 温度，圧力などの熱現象に現れる基本的概念を理解できない． |
| 評価項目3 | エントロピー増大の原理を，可逆過程と不可逆過程を合わせた熱機関の観点から説明できる． | 基本的な熱機関はたらきが理解でき，エントロピーの簡単な計算をすることができる． | 基本的な熱機関はたらきが理解でき，エントロピーの簡単な計算をすることができない． |
学科の到達目標項目との関係
数学及び自然科学に関する知識とそれらを応用する能力 JABEE基準1(2)(c)
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自主的，継続的に学習する能力 JABEE基準1(2)(g)
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数学、自然科学の力を身につける 大分高専学習教育目標(B1)
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教育方法等
概要:
3年次に習った力学の続きを学ぶ．力学における基礎的な概念の1つであるエネルギーについて理解する．後期は熱力学で，熱力学と力学をつなぐ分子運動論について理解し，熱力学で重要な法則を中心に熱現象を理解する能力を身につける．
授業の進め方・方法:
力学におけるエネルギーの概念を理解する．衝突や分裂など必ずしも力学的エネルギーが保存しないが，運動量などが保存する重要な現象を理解する．
また，回転運動について，基礎的な考え方を身につける．
さらに熱力学で，熱力学第一法則と熱力学第二法則について，理解する能力を身につける．情報において重要な概念であるエントロピーについても，理解を深める．
いじょうについて，演習問題を通して理解を深めるとともに，継続的な学習ができるようにする．
（再試験について）
再試験は年度末の再試験期間に１回のみ，実施する．受験資格は限定しない．
注意点:
（履修上の注意）
一部に高度な内容を含むため，必ず予習と復習，課題への取り組みを行い，わからないところは随時質問して解消をすること．
（自学上の注意）
課題は自力で解き，必ず自己採点して提出する．自己学習を通じ，学習意欲と取組姿勢の分かるレポートの作成を心がける．間違ったところは必ず間違えた理由を明記した上で，やり直しておく．
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 |
仕事・仕事率
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仕事・仕事率とについて理解する．
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| 2週 |
仕事とエネルギー |
エネルギーの概念について学び，仕事との関係について理解する．
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| 3週 |
保存力と位置エネルギー |
保存力を用いて位置エネルギーが定義できる
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| 4週 |
力学的エネルギー保存則 |
力学的エネルギー保存則を理解し，導けるようになる．
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| 5週 |
力学的エネルギー保存則 |
力学的エネルギー保存則を用いて，簡単な現象を理解する．
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| 6週 |
運動量 |
運動量について理解する．
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| 7週 |
運動量保存則 |
力積や運動量保存則について理解する．
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| 8週 |
運動量保存則 |
力積や運動量保存則を用いて，演習問題を解くことができる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期中間試験 |
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| 10週 |
前期中間試験の解答と解説 |
分からなかった部分を把握し理解できる．
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| 11週 |
粒子系の運動
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多粒子系の運動方程式を理解し，運動量保存則を導けるようになる．
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| 12週 |
力のモーメント |
力のモーメントについて学ぶ．
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| 13週 |
角運動量
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角運動量について学ぶ．
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| 14週 |
回転運動の方程式 |
質点の回転の運動方程式について理解し，円軌道にある惑星の運動に応用する．
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| 15週 |
前期期末試験 |
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| 16週 |
前期期末試験後の解答と解説 |
分からなかった部分を把握し理解できる．
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
熱と温度 |
熱現象を表す基本的な物理量である温度について，絶対温度を計算できる．
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| 2週 |
内部エネルギー |
系の内部エネルギーについて学び，理想気体の内部エネルギーを計算できるようになる．
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| 3週 |
熱の移動 |
熱平衡状態について学ぶ．
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| 4週 |
熱の移動 |
熱量の保存則について学ぶ．
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| 5週 |
状態方程式 |
気体の状態方程式を使って物理量を求めることができる．
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| 6週 |
分子運動論 |
理想気体の内部エネルギーを，分子運動の観点から理解する．
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| 7週 |
分子運動論 |
理想気体の内部エネルギーを，分子運動の観点から理解する．
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験の解答と解説 |
分からなかった部分を把握し理解できる．
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| 10週 |
熱力学第一法則 |
熱力学第一法則について学び，内部エネルギーの変化と熱量，仕事の関係について理解する．
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| 11週 |
さまざまな過程 |
熱力学における定圧過程，定積過程について学ぶ．
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| 12週 |
さまざまな過程 |
熱力学における等温過程，断熱過程について学ぶ．
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| 13週 |
熱力学第二法則 |
熱力学第二法則について学び，エントロピーについて学ぶ．
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| 14週 |
エントロピー |
エントロピーの計算方法について知る．
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| 15週 |
後期期末試験 |
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| 16週 |
後期期末試験の解答と解説 |
分からなかった部分を把握し理解できる．
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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 | 力のモーメントを求めることができる。 | 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 | |
| 剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 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 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 60 | 10 | 70 |
| 専門的能力 | 20 | 10 | 30 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |