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SA132:基礎力学A

科目番号、授業科目名

SA132、基礎力学A/Fundamental Mechanics A

科目区分、必修・選択、授業の方法、単位数

産業技術学部 産業情報学基礎教育科目、選択、講義(対面)、2単位

履修年次、開設学期

1年次、1学期

受講対象

産業情報学科

担当教員

新田 伸也


科目の到達目標

質点の運動、微分方程式に基づいた運動の解析法を学ぶ。

学習の項目別目標

1.毎回の講義中の解説をよく聞く(見る)
2.毎回の講義ノートを作成する。
3.毎回の講義の論理展開を追う。
4.毎回のノートの数式展開を追う。
5.必要な数学の補強を行う。
6.自習しても理解できない部分を質問する。


授業概要

質点の運動について学ぶ。微分方程式に基づく運動の解析について学ぶ。

時間外学修に必要な学習時間の目安

目安 準備学修0.5時間
事後学修1.5時間

授業計画

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  • Newtonの運動の法則1
    (キーワード)慣性系、Newtonの運動の法則
    (予習)シラバスをよく読んで講義に臨む
    (復習)演繹型学問の学び方、運動の法則の意味の理解
  • Newtonの運動の法則2
    (キーワード)慣性系、Newtonの運動の法則
    (予習)シラバスをよく読んで講義に臨む
    (復習)運動の法則の成立条件の理解
  • Galileiの相対性
    (キーワード)慣性系、Newtonの運動の法則、Galilei変換
    (予習)シラバスをよく読んで講義に臨む
    (復習)Galilei変換の理解
  • 運動方程式の解法1
    (キーワード)等速度運動、 等加速度運動
    (予習)べき関数の微積分
    (復習)常微分方程式の解法の理解
  • 運動方程式の解法2
    (キーワード)放物運動、因果律
    (予習)べき関数の微積分、ベクトル
    (復習)常微分方程式の解法、因果律の理解
  • 運動方程式の解法3
    (キーワード)抵抗付き落体の運動
    (予習)合成関数の微分
    (復習)変数分離法の理解
  • 運動方程式の解法4
    (キーワード)脱出速度
    (予習)合成関数の微分、部分分数分解
    (復習)変数分離法の理解
  • 運動の積分1
    (キーワード)運動量と力積、テーブルクロスゲーム、ハンマの使い方
    (予習)微積分
    (復習)積分量の意味の理解
  • 運動の積分2
    (キーワード)ベクトル積、角運動量と力積モーメント、フィギュアスケータのスピン
    (予習)ベクトル積
    (復習)ベクトル積、積分量の意味の理解
  • 運動の積分3
    (キーワード)線積分、運動エネルギーと仕事
    (予習)置換積分
    (復習)線積分、積分量の意味の理解
  • 運動の積分4
    (キーワード)保存力とポテンシャル
    (予習)保存力、ポテンシャル
    (復習)積分量およびポテンシャルの意味の理解
  • 運動の積分5
    (キーワード)力学的エネルギー保存則、ジェットコースターの運動
    (予習)力学的エネルギー保存則
    (復習)力学的エネルギー保存則の理解
  • 慣性力1
    (キーワード)非慣性系での運動の記述、並進加速度系での慣性力
    (予習)Newtonの力学の法則
    (復習)論理展開の確認
  • 慣性力2
    (キーワード)遠心力、Coriolis力、気象への応用
    (予習)Newtonの力学の法則
    (復習)論理展開の確認
  • 質点系
    (キーワード)質点系の運動方程式、内力と外力、質量中心、質量中心座標系
    (予習)数列と級数
    (復習)内力、外力、質量中心

履修条件

本学の「解析学」および「数学」を履修済みであるか、または高校数学IIIまでを履修済みである事。

学習に必要な知識・技能等

高校数学IIIの解析学(微分、積分)とBの線形代数学(ベクトル)の基礎を要す。
「物理数学A」「物理数学B」で解説する内容を多用するので、並行して受講する事。


成績評価方法

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期末試験小テストレポート発表作品学習計画その他合計
総合評価 100 0 0 0 0 0 0 100
総合力指標 知識 0 0 0 0 0 0 0 0
技能 70 0 0 0 0 0 0 70
応用 30 0 0 0 0 0 0 30
表現 0 0 0 0 0 0 0 0
協調 0 0 0 0 0 0 0 0
意欲 0 0 0 0 0 0 0 0
  • 知識:知識を取り込む力
  • 技能:技能を修得する力
  • 応用:想起・解釈・問題解決能力、思考・推論・想像する力
  • 表現:プレゼンテーション力(提示・発表・伝達する能力)、コミュニケーション力(思考・感情を伝達する能力)
  • 協調:コラボレーション力(共同・協調する能力)、リーダーシップ力(統率力、指導力)
  • 意欲:自ら考え行動する力(学習に取り組む姿勢・意欲、チャレンジ精神、自己管理能力)

成績評価基準

  • 知識:
  • 技能:基本的な計算ができる。自分の考えを文章と数式で表現できる。
  • 応用:物理学と数学の基礎を科学的思考に応用できる。
  • 表現:
  • 協調:
  • 意欲:

教科書・教材・参考文献・配布資料等

中学までの数学、高校数学教科書
その他は必要に応じて随時指示する。

授業における配慮

書画カメラとプロジェクタを多用し、説明を書き込む。解説とは別に板書時間を確保する(カメラによる撮影を推奨)。

受講生に望むこと

本学「解析学1」「数学1/2」「物理数学A/B」の受講を推奨する。結果よりもプロセスを重視して講義するので、暗記で対応する事は不可能である。論理展開をフォローする事に重心を置いた自習が必要である。

教員実務経験