概要:
機械を良く知り、機械設計・技術をマスターするには、機械の運動や振動等を知ることが重要である。本科目では、振動の基本概念および基礎的な振動問題をモデル化し、解く方法について学ぶ。3年の初等力学や4年の物理学Ⅰで学んだ運動方程式や剛体の力学の応用となる科目であるため、関連する内容の数学部分についての十分な予習・復習が重要である。
授業の進め方・方法:
この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習としてレポート課題などを実施する。演習問題を多く出題するので、必ず理解し解答できるようになること。
注意点:
4年次までに履修した簡単な微分・積分・微分方程式の解についての知識を用いるので、予習・復習を行うこと。また、3年の初等力学や4年の物理学Ⅰの剛体の運動の復習とその理解が必要である。
次に示す項目・割合で達成目標に対する理解の程度を評価する。60点以上を合格とする。
・まとめ課題（60％）【内訳：前期中間30、前期末30】
・レポート（25％）【内訳：課題出題5回】
・小テスト（15%）【内訳：各回講義終了時15回】
本科目は本来、面接授業として実施を予定していたものであるが、新型コロナウイルス感染症の拡大による緊急事態において、必要に応じ遠隔授業として実施するものである。
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 力学 | 速度と加速度の概念を説明できる。 | 3 | 前1,前2 |
| 直線および平面運動において、2物体の相対速度、合成速度を求めることができる。 | 3 | 前2 |
| 平面内を移動する質点の運動を位置ベクトルの変化として扱うことができる。 | 3 | 前1,前2 |
| 物体の変位、速度、加速度を微分・積分を用いて相互に計算することができる。 | 3 | 前1,前2 |
| 物体に作用する力を図示することができる。 | 3 | 前1 |
| 慣性の法則について説明できる。 | 3 | 前2 |
| 作用と反作用の関係について、具体例を挙げて説明できる。 | 3 | 前2 |
| 運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | 前10,前11,前15 |
| 周期、振動数など単振動を特徴づける諸量を求めることができる。 | 3 | 前1 |
| 単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 3 | 前1,前2 |
| 等速円運動をする物体の速度、角速度、加速度、向心力に関する計算ができる。 | 3 | 前2 |
| 力のモーメントを求めることができる。 | 3 | 前2 |
| 一様な棒などの簡単な形状に対する慣性モーメントを求めることができる。 | 3 | 前15 |
| 波動 | 共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。 | 3 | 前7 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 力学 | エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。 | 4 | 前6 |
| 位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 4 | 前2,前6 |
| 剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 4 | 前5 |
| 平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 4 | 前2 |
| 振動の種類および調和振動を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 不減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | 前2 |
| 減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | 前2,前3 |
| 調和外力による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | 前2 |
| 調和変位による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | 前7 |