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
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。三角関数、ベクトル及び微積分の基礎知識が必要である。本科目を修得すれば初等力学の基礎が身に付き、習熟度により様々な力学現象への定量的応用能力が高まる。
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 |
微積分を用いた位置、速度、加速度 |
微分を用いて、位置から速度、加速度を計算できる。
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| 2週 |
微積分を用いた位置、速度、加速度 |
積分を用いて、加速度から速度、位置を計算できる。
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| 3週 |
平面運動 |
平面上を運動する物体の位置、速度、加速度を計算できる。
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| 4週 |
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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| 5週 |
運動方程式 |
重力が働く場合の運動方程式を解くことができる。
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| 6週 |
運動方程式 |
弾性力が働く場合の運動方程式を解くことができる。
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| 7週 |
運動方程式 |
連結物体についての運動方程式を解くことができる。
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| 8週 |
向心力が働く場合の平面運動 |
向心力について理解し、平面運動の位置、速度、加速度を計算できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
万有引力 |
万有引力の法則について説明できる。
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| 10週 |
角運動量 |
角運動量について説明できる。
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| 11週 |
角運動量に対する運動方程式 |
角運動量に対する運動方程式を解くことができる。
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| 12週 |
力のモーメント |
力のモーメントについて説明できる。
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| 13週 |
角運動量保存則 |
慣性モーメントと角運動量の関係を理解し、角運動量保存則について説明できる。
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| 14週 |
座標変換と慣性力 |
様々な座標系について理解し、慣性力を説明できる。
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| 15週 |
答案返却・解説 |
各試験において間違った部分を自分の課題として把握する。
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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 | 35 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 55 |
| 専門的能力 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 30 |
| 分野横断的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 15 |