到達目標
1.微積分を用いて、物体の位置、速度、加速度の計算ができる。
2.運動方程式を用いた計算ができる。
3.回転に関する運動方程式を用いた計算ができる。
4.座標変換を理解し、慣性系の説明ができる。
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 |
評価項目1 | 微積分を用いて、物体の位置、速度、加速度の計算ができ、物体の振動も数式で記述できる。 | 微積分を用いて、物体の位置、速度、加速度の計算ができる。 | 微積分を用いて、物体の位置、速度、加速度の計算ができない。 |
評価項目2 | 運動方程式を用いた計算ができ、落下運動や連結物体の運動も数式で記述できる。 | 運動方程式を用いた計算ができる。 | 運動方程式を用いた計算ができない。 |
評価項目3 | 回転に関する運動方程式を用いた計算ができる。さらに、角運動量保存則を説明できる。 | 回転に関する運動方程式を用いた計算ができる。 | 回転に関する運動方程式を用いた計算ができない。 |
評価項目4 | 座標変換を理解し、慣性系の説明ができる。さらに、コリオリ力について説明できる。 | 座標変換を理解し、慣性系の説明ができる。 | 座標変換を理解し、慣性系の説明ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
本科(準学士課程)の学習・教育到達目標 3-a
説明
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教育方法等
概要:
物理学のみならず、専門科目の基礎ともなる力学を基本から学習する。1、2年次に学習した数学を活用し、自然現象の本質を抽出する物理的なものの見方、考えかたを身につける。
授業の進め方・方法:
講義形式で進め、適宜演習を行う。
注意点:
予習復習はもちろん、演習問題等を通して積極的に自学する姿勢が重要である。1年次の教科書「力学Ⅰ」を利用するとよい。授業の進捗状況に応じて、演習として適宜平常テストを課す。
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 |
1.位置・速度・加速度 |
□ 微積分を用い、物体の位置・速度・加速度の関係性を説明できる。
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2週 |
1.位置・速度・加速度 |
□ 微積分を用い、物体の位置・速度・加速度の関係性を説明できる。
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3週 |
1.位置・速度・加速度 |
□ 微積分を用い、物体の位置・速度・加速度の関係性を説明できる。
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4週 |
2. 運動方程式と運動の 三法則 |
□ 運動法則を説明でき、力、加速度及び質量についての計算ができる。 □ 微分方程式を解く流れを説明できる。 □ 一定の外力、重力、弾性力が働く場合の運動方程式を説明できる。 □ 空気抵抗が働く場合の落下運動を説明できる。 □ 連結物体の運動など、具体的問題に対応できる。 □ 等速円運動を説明できる。 □ 万有引力を用いた計算ができる(力学Ⅰ)。
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5週 |
2. 運動方程式と運動の 三法則 |
□ 運動法則を説明でき、力、加速度及び質量についての計算ができる。 □ 微分方程式を解く流れを説明できる。 □ 一定の外力、重力、弾性力が働く場合の運動方程式を説明できる。 □ 空気抵抗が働く場合の落下運動を説明できる。 □ 連結物体の運動など、具体的問題に対応できる。 □ 等速円運動を説明できる。 □ 万有引力を用いた計算ができる(力学Ⅰ)。
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6週 |
2. 運動方程式と運動の 三法則 |
□ 運動法則を説明でき、力、加速度及び質量についての計算ができる。 □ 微分方程式を解く流れを説明できる。 □ 一定の外力、重力、弾性力が働く場合の運動方程式を説明できる。 □ 空気抵抗が働く場合の落下運動を説明できる。 □ 連結物体の運動など、具体的問題に対応できる。 □ 等速円運動を説明できる。 □ 万有引力を用いた計算ができる(力学Ⅰ)。
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7週 |
2. 運動方程式と運動の 三法則 |
□ 運動法則を説明でき、力、加速度及び質量についての計算ができる。 □ 微分方程式を解く流れを説明できる。 □ 一定の外力、重力、弾性力が働く場合の運動方程式を説明できる。 □ 空気抵抗が働く場合の落下運動を説明できる。 □ 連結物体の運動など、具体的問題に対応できる。 □ 等速円運動を説明できる。 □ 万有引力を用いた計算ができる(力学Ⅰ)。
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8週 |
3. 回転に関する運動方程式 |
□ ベクトルの外積を説明できる。 □ 角運動量および角運動量保存則を説明できる。 □ 力のモーメントを説明できる。
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2ndQ |
9週 |
3. 回転に関する運動方程式 |
□ ベクトルの外積を説明できる。 □ 角運動量および角運動量保存則を説明できる。 □ 力のモーメントを説明できる。
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10週 |
4. 座標変換と慣性力 |
□ 慣性系を説明できる。 □ 慣性力・遠心力を説明できる。
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11週 |
4. 座標変換と慣性力 |
□ 慣性系を説明できる。 □ 慣性力・遠心力を説明できる。
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12週 |
4. 座標変換と慣性力 |
□ 慣性系を説明できる。 □ 慣性力・遠心力を説明できる。
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13週 |
5. 問題演習(随時) |
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14週 |
5. 問題演習(随時) |
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15週 |
試験答案の返却・解説 |
試験において間違えた部分を自分の課題として把握する(非評価項目)。
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16週 |
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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 | 30 | 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 |