| 授業の目標と概要 |
演習問題を解くことを通して物理現象を理解し，それを数量的，数式的にとらえる能力を養う．
科学的思考力を養うと共に，学ぶことの楽しさを実感してもらいたい．
この授業では，1,2年の物理で学習した「力学」「熱力学」「波」と「微分・積分を用いた力学」の演習を行う．
|
履修上の注意
(準備する用具・
前提とする知識等)
|
授業で配布されるプリント等はいつでも携行して下さい．
演習や試験問題によっては関数電卓が必要です．
数値化，図示をする場合は約束事（授業で指示）をふまえた表現が必要です．
１・２年生で学習した物理，数学の基礎が必要です．
物理法則は，自分の力で演習問題を解くことによって理解が深まります．
復習として授業中に解いた問題を自身で解き直す習慣を身につけて下さい．
|
| 到達目標 |
1.物体の運動を，定量的に扱うことができる．
2.等速円運動と単振動を定量的に扱うことができる．
3.温度と熱エネルギーの関係を定量的に扱える．
4.波動現象を視覚的，数量的に扱うことができる．
5.万有引力の法則から衛星の運動を扱うことができる．
6.基礎的な微積分を用いて力学における立式・計算ができる．
|
| 成績評価方法 |
合否判定：定期試験（400点満点）＋学習到達度試験（30点満点）＋小テスト（200点）の総計で得点率が6割以上を合格とする
最終評価：合否判定と同じ．（100点満点換算する）
再試験は60点以上を合格とする．
再試験で合格した場合の最終評価は60点とする．
|
| テキスト・参考書 |
【教科書】授業の都度，プリントを配布します．
【参考書】授業の進度に応じて，初歩から学ぶ基礎物理学「力学I（赤）」「熱・波動（青）」「電磁気・原子（黄）」（大日本図書）を参照してください．
力学I問題集，熱・波動問題集，電磁気・原子問題集（大日本図書）
物理問題集ー高専テキストシリーズ(森北出版)
高専の物理問題集(森北 出版)， NEW PROGRAM 物理[上](秀文堂)
*図書館に相当数の参考書・問題集があります.類題を探して解説を読むと理解が深まります．
|
| メッセージ |
質問などを通して授業に積極的に参加することが，授業の内容を豊かにします．
授業時間外でも，級友との学び合い，先輩や先生への質問，図書館やインターネットの活用など，様々な方法で知識の習得を目指してください.
大学編入を目指している学生はこの授業で基礎知識を整理し，より難易度が高い問題集や入試過去問にチャレンジしてください．
|
| 授業の内容 |
授業項目 | 授業項目ごとの達成目標 |
0. ガイダンス（１回）
1-1. 等速度運動・等加速度運動（１回） 赤pp.7-32
1-2. 平面運動・放物運動（2回） 赤pp.20-32
1-3. 力の成分表示．力のつり合い（１回） 赤pp.35-55
1-4. 運動方程式（１回） 赤pp.56-74
1-5. 運動量と力積（１回） 赤pp.75-92
|
0. 有効数字，単位を考慮して物理量を科学表記できる．
1-1. 等速度・等加速度運動する物体の速度や変位を算出できる．
1-2. 斜方投射された物体の速度や変位を算出できる．
1-3. 力の合成・分解，力のモーメントを算出できる．
1-4. 運動方程式を立式し，運動状態を算出できる．
1-5. 衝突における運動量と力積を算出できる．
|
| 前期中間試験 |
実施する
|
1-6. 力学的エネルギー（１回） 赤pp.93-116
2-1. 等速円運動（１回） 赤pp.117-126
2-2. 単振動（１回） 赤pp.127-138
3-1. 比熱（１回） 青pp.9-28
3-2. ボイル・シャルルの法則（１回） 青pp.29-50
3-3. 熱力学第１法則（２回） 青pp.51-82
|
1-6. 力学的エネルギー保存則から種々の物理量を算出できる．
2-1. 角速度から速度・加速度・向心力を算出できる．
2-2. 単振り子，ばね振り子の周期を算出できる．
3-1. 比熱や熱容量を算出できる．
3-2. 気体の温度，圧力，体積を算出できる．
3-3. 気体の内部エネルギー，仕事，熱量を算出できる．
|
| 前期期末試験 |
実施する
|
4-1. 振動・波動の表し方（２回） 青pp.105-128
4-2. 音・光の性質（１回） 青pp.129-174
4-3. ドップラー効果（１回） 青pp.144-146
4-4. 波の干渉（１回） 青pp.113-125
4-5. 波の反射（１回）青pp.116-118
4-6. 固有振動（１回）青pp.137-143
|
4-1. 波を図示（y-x図，y-t図)することができる．
4-2. 音と光の周波数，波長を計算できる．
4-3. ドップラー効果による振動数変化を計算できる．
4-4. 干渉を図示し，強め合う条件を式で表すことができる．
4-5. 自由端・固定端での波の反射の様子を図示できる．
4-6. 弦や気柱内の固有振動を図示し，振動数を算出できる．
|
| 後期中間試験 |
実施する
|
5. 万有引力（1回） 赤pp.139-156
6-1. 微分を用いた位置・速度・加速度（2回）
6-2. 微分・積分を用いた運動方程式（2回）
6-3. 微分・積分を用いた仕事と力学的エネルギー（2回）
|
5. 第１，第２宇宙速度を導くことができる．
6-1. 微積分を用いて，x,v,aを相互に求めることができる．
6-2. 運動方程式を微分方程式として立式し解を求めることができる．
6-3. 微積分を用いて力，エネルギーを相互に求めることができる．
|
| 後期期末試験 |
実施する
|
| |
理想的な到達レベルの目安(優) |
標準的な到達レベルの目安(良) |
未到達レベルの目安(不可) |
| 評価項目 1 |
複雑な運動に対し，運動方程式，運動量保存則，エネルギー保存則などを適切に選択し計算することができる． |
与えられた状態を図示（力，速度，加速度など）し，力学公式によって，時間，変位，速度，加速度，力，仕事等を算出することができる． |
与えられた状態を図示できず，基本公式を適用できない． |
| 評価項目 2 |
円運動と単振動の関係をグラフや数式を用いて説明できる． |
円運動の速度，加速度，向心力を算出できる．単振り子やばね振り子の周期を算出できる． |
角速度の意味を説明できない． |
| 評価項目 3 |
気体の様々な状態変化における，仕事と熱の出入り，温度変化を算出できる． |
気体に加えられた熱と仕事から，温度上昇を算出できる． |
温度，熱エネルギー，比熱の関係を説明できない． |
| 評価項目 4 |
干渉，定常波の様子を図示し，波長などを求めることができる． |
y-x図，y-t図を相互に書き換えることができる． |
y-x図，y-t図から，波長，周期，振動数，波の速さを求めることができない． |
| 評価項目 5 |
第1，第2宇宙速度の導出過程を等速円運動，位置エネルギーの観点から説明できる． |
第1宇宙速度，静止衛星の高度を算出できる． |
万有引力の計算ができない． |
| 評価項目 6 |
微積分を用いて運動エネルギーなど既習の公式を導くことができる． |
投げ上げの運動方程式を微分方程式として立式し，手続き的に解を導出できる． |
微積分を用いたx,v,aの相互変換ができない． |