2025年 短期大学部 シラバス - ものづくり・サイエンス総合学科
設置情報
| 科目名 | 力学Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | ものづくり・サイエンス総合学科 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 前田 知人 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜4 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | E44L |
| クラス | |||
| ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
概要
| 学修到達目標 | 物理学の基盤となる（古典）力学は，物体に働く力と，それによって起こる物体の運動を記述する理論体系であり，エネルギーや保存則など，他の分野でも扱われる様々な重要概念が導入される。力学の学習を通して，自然現象に対する物理学的なものの見方を養い，物理学全体への理解を深めることができる。「力学Ⅰ」では，主として質点の力学に焦点をあて，その具体的な事項について学ぶ。学修到達目標は以下のとおりとする。 (1) ニュートンの運動の三法則について説明でき，与えられた力に対して運動方程式を適切に立式し，解析的に解くとともに，解の物理的意味を説明できる。 (2) 保存力と仕事の関係，力学的エネルギーについて理解し，関連する計算を実行できる。 (3) 運動量・角運動量について理解し，保存則を利用して未知量を計算することができる。 (4) 代表的な振動系の運動方程式を解き，解の振る舞いを物理的に説明できる。 (5) 中心力が働く物体の運動について，極座標系で立式した運動方程式を用いて，解の振る舞いを物理的に説明できる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
【対面授業】 講義形式の授業行う。毎回教科書を持参すること。各回の授業において，必要に応じてレポート課題を課す。学習した内容について，数回の小テストを実施し，その理解度を確認する。提出されたレポート・小テスト等は評価を付けて返却し，解説を行う。 |
| 履修条件 | 専門教育科目／選択（機械工学分野・物理学分野） （1）力学演習Iを同時に履修すること。 （2）微分積分I・II，数学演習I・IIを履修していること。 （3）ベクトル解析，ベクトル解析演習を履修していること。 |
| ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連 | 本授業科目はDP1及びCP1に該当している。 科目ナンバリング：MFmPh-203 |
授業計画
| 第1回 | 運動の記述： （1）直線上の運動 （2）2次元平面での運動 （3）3次元空間での運動 | 【事前学習】物理Ⅰで学習した電磁気学に関する内容について，しっかり復習しておくこと。 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。 | 【事前学習】1時間 【事後学習】3時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 運動の法則（その1）： （1）ニュートンの運動の3法則 （2）万有引力と地表付近での重力 （3）運動方程式の解き方─その1 | 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。 | 【事前学習】1時間 【事後学習】3時間 |
| 第3回 | 運動の法則（その2）： （4）運動方程式の解き方─その2 （5）空気抵抗を受けた物体の運動 （6）雨滴の落下（慣性抵抗） | 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。 | 【事前学習】1時間 【事後学習】3時間 |
| 第4回 | 運動方程式の変形（その1）： （1）エネルギー積分 （2）保存力と力学的エネルギー保存則 | 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。 | 【事前学習】1時間 【事後学習】3時間 |
| 第5回 | 運動方程式の変形（その2）： （3）運動量と力積 （4）運動量保存則 | 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。 | 【事前学習】1時間 【事後学習】3時間 |
| 第6回 | 振動（その1）： （1）単振動 （2）振り子の運動 | 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。 | 【事前学習】1時間 【事後学習】3時間 |
| 第7回 | 振動（その2）： （3）連成振動 | 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。 | 【事前学習】1時間 【事後学習】3時間 |
| 第8回 | 振動（その3）： （4）減衰振動 | 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。 | 【事前学習】1時間 【事後学習】3時間 |
| 第9回 | 振動（その4）： （5）強制振動 （6）共鳴現象 | 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。 | 【事前学習】1時間 【事後学習】3時間 |
| 第10回 | 小テスト１及びその解説 | 【事前学習】この講義で学んだ基本的重要事項について，資料を見返し，十分復習しておくこと。 | 【事後学習】4時間 |
| 第11回 | 角運動量：（1）角運動量と力のモ－メント （2）2次元極座標での速度，加速度 | 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。 | 【事前学習】1時間 【事後学習】3時間 |
| 第12回 | 惑星の運動（その1）： （1）2次曲線の極座標表示 | 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。 | 【事前学習】1時間 【事後学習】3時間 |
| 第13回 | 惑星の運動（その2）： （2）万有引力を受けた惑星の運動 （3）惑星の軌道方程式 | 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。 | 【事前学習】1時間 【事後学習】3時間 |
| 第14回 | 中心力による運動： （1）有限物体からの万有引力 （2）宇宙探査機の運動（3）ラザフォード散乱 | 【事前学習】前回の授業内容について，理解を深めておくこと。 【事後学習】講義の内容について，数式をチェックしながら十分復習すること。理解できない点については，その内容を整理し質問の準備をすること。 | 【事前学習】1時間 【事後学習】3時間 |
| 第15回 | 小テスト２及びその解説 | 【事前学習】この講義で学んだ基本的重要事項について，資料を見返し，十分復習しておくこと。 | 【事前学習】4時間 |
その他
| 教科書 |
特に指定しない。
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| 参考書 |
井口英雄、佐甲徳栄、相馬亘、中原明生 『理工系のための力学（改訂版）』 東京図書 2019年 2019年 第2版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
（1）毎回の課題提出状況60％，授業内小テスト40％の割合で総合的に評価する。詳細は，授業時に配布する科目ルーブリック表の成績評価基準に記載する。 （2）出席回数が総授業回数の5分の3（9回）に満たない場合は，履修放棄として取り扱い，学業成績を評価E（判定不可）とする。 |
| 質問への対応 | 研究室のほか，オンラインでも随時対応する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
研究室：船橋校舎９号館１階911B室 E-mail：maeda.tomohito@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
火曜 船橋 12:15 ～ 13:15 ９号館１階911B室
金曜 船橋 12:15 ～ 13:15 ９号館１階911B室
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| 学生への メッセージ |
遠慮なく質問してください。 |