機械力学Ⅰ

科目基礎情報

学校 奈良工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 機械力学Ⅰ
科目番号 0052 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 工業力学,出版社:コロナ社,著者:吉村 靖夫・米内山 誠
担当教員 小柴 孝

目的・到達目標

1.力の概念を理解し,その合成および分解ができる.また,力の釣り合いを利用してトラス構造体に作用する力を求めることが出来る.物体の重心を求めることが出来る.
2.質点の運動において速度および加速度の求め方を理解することが出来る.さらに平面運動における質点の挙動を説明することができる.
3.運動法則を理解し,剛体の運動方程式を導出することができる.
4.慣性モーメントの概念を理解し,求めることが出来る.
5.運動量と力積の概念を理解し,運動量保存則を利用して物体の衝突において反発係数を求めることが出来る.
6.仕事とエネルギーの概念を理解し,計算することができる.

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
評価項目1静的な力のつりあい問題が理解でき,問題を解くことができる.静的な力のつりあい問題が理解できる.ベクトルが引けない.
評価項目2質点の運動を記述でき,問題を解くことができる.質点の運動を記述できる.微積分ができない
評価項目3剛体の運動を記述でき,問題を解くことができる.剛体の運動を記述できる.慣性モーメントが求められない.
評価項目4運動量,仕事およびエネルギーなどの概念を理解でき,問題を解くことができる.運動量,仕事およびエネルギーなどの概念を理解できる.運動量,仕事およびエネルギーの違いがわからない.

学科の到達目標項目との関係

準学士課程(本科1〜5年)学習教育目標 (2) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
既に物理学で学習し,応用物理において平行して学習している力学問題を多く解くことにより,力学の本質を理解し,力学問題を解決できる能力を養う.
授業の進め方と授業内容・方法:
履修にあたっては,数学の微分・積分,ベクトル解析,三角関数を多く活用する.
注意点:
授業に集中して,授業時間内に内容を理解することが重要である.また,章末問題は解答を見ずに自分で解くことで実力を養う.
事前学習:あらかじめ講義内容に該当する部分の教科書を読み,理解できるところ,理解できないところを明らかにしておく.
事後展開学習:関連する章末問題を解いておく.

学修単位の履修上の注意

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 力の合成と分解 力の分解と合成が理解できる.
2週 力のモーメント 力のモーメントと偶力が理解できる.
3週 力の置き換え 着力点の異なる力の合成が理解できる.
4週 力のつりあい 反力の概念と力のつりあいが理解できる.
5週 トラス1 トラスに作用する力のつりあいが理解できる.
6週 トラス2 接点法と切断法がりかいできる.
7週 総合演習(1) 章末問題の解答.
8週 前期中間試験 力のモーメント,つりあい,トラス
2ndQ
9週 物体の重心1 簡単形状の重心を求めることができる.
10週 物体の重心2 回転体の表面積と体積の求めることができる.
11週 並進運動1 速度および加速度について理解できる.
12週 並進運動2 直線運動における速度および加速度を求めることができる.
13週 円運動1 質点の放物線運動と円運動が理解できる.
14週 円運動2・相対運動 絶対運動と相対運動が理解できる.
15週 総合演習(2) 章末問題の解答
16週 前期末試験 重心・並進,円および相対運動
後期
3rdQ
1週 運動の法則 運動の法則が理解できる.
2週 慣性力 慣性力,遠心力(向心力)が理解できる.
3週 剛体の動力学 角運動方程式と慣性モーメントの概念が理解できる.
4週 慣性モーメント1 慣性モーメントに関する定理が理解できる.
5週 慣性モーメント2 慣性モーメントを求めることができる.
6週 剛体の平面運動 剛体の平面運動問題を解くことができる.
7週 総合演習(3) 章末問題の解答
8週 後期中間試験 剛体の運動,慣性モーメント
4thQ
9週 運動量と力積 運動量と力積が理解できる.
10週 角運動量 角運動量保存則が理解できる.
11週 衝突1 向心衝突現象が理解できる.
12週 衝突2 偏心衝突現象が理解できる.
13週 仕事 仕事が理解できる.
14週 動力とエネルギー 動力,エネルギーが理解できる
15週 総合演習(4) 章末問題の解答
16週 後期末試験 運動量,力積,衝突,仕事,エネルギー

評価割合

定期試験課題合計
総合評価割合703000100
基礎的能力30200050
専門的能力40100050
分野横断的能力00000