◎系所教育目標：
以培養具廣泛知識基礎之機電工程人才為目的，期使學生在完成專業課程後，有能力依個別興趣在機電系統設計、機電系統製造、自動化技術及生物產品加工與貯運等領域繼續接受進一步的專業訓練。 |
| ◎核心能力 | 關聯性 |
| 1..解決問題及調適情緒之能力 | 5 關聯性最強 |
| 2..養成終身學習之態度 | 5 關聯性最強 |
| 3..機電系統設計製造及應用之能力 | 3 關聯性中等 |
◎本學科內容概述：
Learning fundamental physics as a basis for studying higher coarses on biomechanical engineering
利用基礎物理學的訓練, 期使學生整合數理知能, 未來能夠學習處理工程應用問題, 並誘導學生逐漸適應自主學習及終身學習的大學學習情境, 達到學而時習之不亦悅乎的快樂學習目標.
為避免同學們在學期中與學習活動脫鉤, 學期末再背誦習題解答所造成的數理科學學習無效化, 每週皆安排綿密之學習活動, 學生應隨時按指示在網上討論作業, 並參加平時測驗.
基礎物理の訓練を通して、生物機械電子工学の勉強の予備知識を習得
* 由於該班上課時數較短, 例題的介紹以電子檔自修的方式實施. |
◎本學科學習目標：
Connecting high school physical sciences and the application of physical sciences on biomechanical engineering
練習數理思維, 作為銜接高中物理與生物機電工程學系高年級課程間的重要橋樑
高校物理から生物機械電子工学への専門課程までの間で基礎数理学を勉強 |
| ◎教學進度： |
| 週次 | 主題 | 教學內容 | 教學方法 |
01
| Appendix A~C
Ch 1 doing physics
(引言) | A-1 algebra & trigonometry (三角函數)
A-2 calculus (微積分)
B Système international d'unités (公制單位)
1.1 realms of physics (物理學王國)
1.2 measurements & units (測量與單位)
1.3 working with numbers (科學表示法、工程表示法、有效位數)
*(self-instruction) 1.4 strategies for learning physics (自習) | 講授。 |
02
| Ch 2 motion in a straight line
(運動相關的數學) | 2.1 average motion (平均運動)
2.2 instantaneous velocity (瞬時速度)
2.3 acceleration (加速度)
2.4 constant acceleration (等加速度)
2.5 the acceleration of gravity (重力加速度) | 講授、討論。 |
03
| Ch 3 motion in two & three dimensions
(運動相關的數學)
27th of Sep | network online homework (網路討論作業)
3.1 vectors (向量)
3.2 velocity & acceleration vectors (速度向量與加速度向量)
3.3 relative motion (相對運動)
3.4 constant acceleration (等加速度)
3.5 projectile motion (拋體運動)
3.6 uniform circular motion (等速圓周運動) | 講授、討論。 |
04
| Ch 4 force & motion
Ch 5 using Newton's law
(力與運動)
4th of Oct | network online homework (網路討論作業)
4.2 Newton's 1st & 2nd laws (ㄋㄧㄨㄊㄣ第1及第2定律)
4.3 forces (力)
4.4 the force of gravity (重力)
4.6 Newton's 3rd law (ㄋㄧㄨㄊㄣ第3定律)
4.5 using Newton's 2nd law (ㄋㄧㄨㄊㄣ第2定律應用)
5.1 using Newton's 2nd law (ㄋㄧㄨㄊㄣ第2定律應用)
5.2 multiple objects (多體)
5.3 circular motion (圓運動)
5.4 friction (摩擦力)
5.5 drag forces (拖曳力) | 講授、討論、test。 |
05
| test of Ch 1~3
Ch 6 work energy & power
11th of Oct | test of Ch 1~3 (平時測驗, 含塡充、選擇、簡答)
network online homework (網路討論作業)
6.1 work (功)
6.2 forces that vary (變力)
6.3 kinetic energy (動能)
6.4 power (功率) | 講授、討論、test。 |
06
| Ch 7 conservation of energy
(機械能與功率)
18th of Oct | network online homework (網路討論作業)
7.1 conservative & nonconservative forces (守恆力與非守恆力)
7.2 potential energy (位能[勢能])
7.3 conservation of mechanical energy (機械能守恆) | 講授、討論、test。 |
07
| test of Ch 4~5
Ch 7 conservation of energy
(機械能與功率)
25th of Oct | test of Ch 4~5 (平時測驗, 含塡充、選擇、簡答)
network online homework (網路討論作業)
7.4 potential-energy curves (位能曲線) | 講授、討論、test。 |
08
| Ch 9 systems of particles
(質點系統)
1st of Nov | (平時測驗暫停1週)
9.1 centre of mass (質心)
9.2 momentum (動量)
9.3 kinetic energy of a system (系統動能) | 講授、討論、報告。 |
09
| test of Ch 6~7
Ch 9 systems of particles
(質點系統)
8th of Nov | test of Ch 6~7 (平時測驗, 含塡充、選擇、簡答)
network online homework (網路討論作業)
9.4 collisions (碰撞)
9.5 totally inelastic collisions (完全非彈性碰撞)
9.6 elastic collisions (彈性碰撞) | 講授、討論、test。 |
10
| Ch 10 rotational motion
(旋轉運動)
15th of Nov | network online homework (網路討論作業)
10.1 angular velocity & acceleration (角速度與角加速度)
10.2 torque (力矩)
10.3 rotational inertia & the analog of Newton's law (轉動慣量與ㄋㄧㄨㄊㄣ轉動定律) | 講授、討論、test。 |
11
| test of Ch 9
Ch 10 rotational motion
(旋轉運動)
22nd of Nov | test of Ch 9 (平時測驗, 含塡充、選擇、簡答)
network online homework (網路討論作業)
10.4 rotational energy (轉動動能)
10.5 rolling motion (滾動) | 講授、討論、test。 |
12
| Ch 11 rotational vectors & angular momentum
(旋轉向量與角動量)
29th of Nov | network online homework (網路討論作業)
11.1 angular velocity & acceleration vectors (角速度向量與角加速度向量)
11.2 torque & the vector cross product (力矩向量) | 講授、討論、test。 |
13
| Ch 11 rotational vectors & angular momentum
(旋轉向量與角動量)
6th of Dec | network online homework (網路討論作業)
11.3 angular momentum (角動量)
11.4 conservation of angular momentum (角動量守恆)
11.5 gyroscopes & precession (陀螺儀與進動) | 講授、討論、test。 |
14
| test of Ch 10~11
Ch 13 oscillatory motion
(振盪)
13th of Dec | test of Ch 10~11 (平時測驗, 含塡充、選擇、簡答)
network online homework (網路討論作業)
13.1 describing oscillatory motion (振盪的描述)
13.2 simple harmonic motion (簡諧運動)
13.3 applications of simple harmonic motion (簡諧運動的應用) | 講授、討論、test。 |
15
| Ch 13 oscillatory motion
(振盪)
20th of Dec | network online homework (網路討論作業)
13.4 circular & harmonic motion (圓周運動與簡諧運動的對照)
13.5 energy in simple harmonic motion (簡諧運動的能量)
13.6 damped harmonic motion (阻尼振盪)
13.7 driven oscillations & resonance (強迫振盪與共振) | 講授、討論、test。 |
16
| test of Ch 13
Ch 14 wave motion
(波動)
27th of Dec | test of Ch 13 (平時測驗, 含塡充、選擇、簡答)
network online homework (網路討論作業)
14.1 waves and their properties (波的性質)
14.2 wave math (波的數學)
14.3 waves on a string (弦波) | 講授、討論、test。 |
17
| Ch 14 wave motion
(波動)
3rd of Jan | network online homework (網路討論作業)
14.4 sound waves (聲波)
14.5 interference (干涉)
14.6 reflection & refraction (反射與折射)
14.7 standing waves (駐波)
14.8 the Doppler effect & shock waves (ㄉㄛㄆㄌㄜㄦ效應與衝擊波) | 講授、討論、test。 |
18
| test & discussion
(測驗與檢討)
10th of Jan | test of Ch 14 (平時測驗, 含塡充、選擇、簡答)
discussion
(檢討作業與測驗) | 講授、討論、test。 |
◎課程要求：
(Space) |
◎成績考核
小考80%
書面報告20%
|
◎參考書目與學習資源
text book: Essential University Physics volume 1 by Richard Wolfson, 2nd edition, Pearson. 歐亞代理. 請自行聯絡歐亞公司訂購, 教師恕不處理購書事宜. (鄭家偉MOB0988622361, 總公司TEL02-89121188, 南區業務TEL06-2698528) 購買舊書可洽化學系大二以及數學系大三各班.
references: 1. Physics for Scientists & Engineers by Jewett & Serway, 8th edition, Thomson;
2. Fundamentals of Physics, 6th and later editions, Halliday, Resnick & Walker. |