工業力学演習

科目基礎情報

学校 富山高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 工業力学演習
科目番号 0081 科目区分 専門 / 選択
授業形態 演習 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 機械システム工学科 対象学年 2
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 演習 工業力学(一柳信彦,高久和彦,東京電機大学出版局)
担当教員 白川 英観

到達目標

次のことを学び,運動を計算できることを目標とする.
1.力の釣り合い
2.直線運動
3.円運動
4.回転運動
5.運動量保存則
6.力学的エネルギー保存則

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
状態量と単位 状態量を説明し,単位変換を正確に行うことができる.状態量を理解し,単位変換を行うことができる.状態量を理解できず,単位変換を行うことができない.
力のベクトル表示力はベクトルであることを説明し,正確にベクトル表示できる.力はベクトルであることを理解し,ベクトル表示できる.力はベクトルであることが理解できず,ベクトル表示できない.
力の釣り合い力の釣り合いを正確に計算できる.力の釣り合いを計算できる.力の釣り合いを計算できない.
モーメントモーメントを説明し,正確に計算できる.モーメントを理解し,計算できる.モーメントを理解できず,計算できない.
構造物の力の釣り合い構造物の力の釣り合いを正確に計算できる.構造物の力の釣り合いを計算できる.構造物の力の釣り合いを計算できない.
直線運動直線運動の問題を正確に計算できる.直線運動の問題を計算できる.直線運動の問題を計算できない.
円運動円運動の問題を正確に計算できる.円運動の問題を計算できる.円運動の問題を計算できない.
見かけの力見かけの力を説明できる.見かけの力を理解できる.見かけの力を理解できない.
慣性モーメント慣性モーメントを理解し,正確に計算できる.慣性モーメントを理解し,計算できる.慣性モーメントを理解できず,計算できない.
運動量保存則運動量保存則を説明できる.運動量保存則を理解できる.運動量保存則を理解できない.
力学的エネルギー保存則力学的エネルギー保存則を説明できる.力学的エネルギー保存則を理解できる.力学的エネルギー保存則を理解できない.
仕事と仕事率仕事と仕事率を説明できる.仕事と仕事率を理解できる.仕事と仕事率を理解できない.

学科の到達目標項目との関係

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教育方法等

概要:
本授業では,1〜2年次の物理学で学んだ力学の知識を基にして,機械工学で基礎となる科目(材料力学,熱力学,流体力学,機械力学など)を学ぶための基礎作りを行うことを目的としている.工業力学IおよびⅡで学習した内容について演習問題を行い,解説する.
授業の進め方・方法:
教員単独による講義および演習を実施する.
注意点:
1〜2年次に学習した物理学(特に力学分野)および数学を十分に復習して授業に臨むこと.関数電卓を用意しておくこと.本科目では、50点以上の評価で単位を認定する。評価が50点に満たない者は、願い出により追認試験を受けることができる。追認試験の結果、単位の修得が認められた者にあっては、その評価を50点とする。
授業計画は学生の理解度に応じて変更する場合がある.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 授業の概要説明,数学・物理の復習,状態量と単位記号 三角関数,ベクトル,状態量,単位を理解できる.
2週 力のベクトル表現と運動の法則 運動の法則を理解し,ベクトルで運動方程式を表すことができる.
3週 直線運動と円運動 直線運動と円運動の問題を解くことができる.
4週 合力,モーメント,重心 重心を求めることができる.
5週 静止物体(質点系) 質点系における静止物体の力の釣り合いを求めることができる.
6週 静止物体(剛体) 剛体の静止物体の力の釣り合いを求めることができる.
7週 トラス トラス構造の力の釣り合いを求めることができる.
8週 演習 物体に働く力の釣り合いを求めることができる.
4thQ
9週 中間試験
10週 中間試験の解答・解説
11週 摩擦や滑車を伴う直線運動 摩擦や滑車を伴う直線運動の問題を解くことができる.
12週 回転運動と回転を伴う直線運動 回転を伴う直線運動の問題を解くことができる.
13週 力積と運動量 運動量保存則を使うことができる.
14週 仕事(エネルギー)と仕事率(動力) 力学的エネルギー保存則を使うことができる.
15週 期末試験
16週 後期末試験の解答・解説
授業評価・アンケート

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

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
専門的能力分野別の専門工学機械系分野力学力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。4後2
一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。4後2
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。4後2
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。4後3
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。4後3
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。4後4
重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。4後5
速度の意味を理解し、等速直線運動における時間と変位の関係を説明できる。4後6
加速度の意味を理解し、等加速度運動における時間と速度・変位の関係を説明できる。4後6
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。4後7
運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。4後7
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。4後7
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。4後9
向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。4後9
仕事の意味を理解し、計算できる。4後13
てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。4後13
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後13
位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。4後13
動力の意味を理解し、計算できる。4後13
すべり摩擦の意味を理解し、摩擦力と摩擦係数の関係を説明できる。4後12
運動量および運動量保存の法則を説明できる。4後14
剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。2後10
平板および立体の慣性モーメントを計算できる。2後10,後11

評価割合

試験課題プリント合計
総合評価割合7030100
理解度7030100