工業力学

科目基礎情報

学校 香川高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 工業力学
科目番号 201308 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 機械電子工学科(2019年度以降入学者) 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 青木弘,木谷晋 「工業力学」 森北出版 ISBN 978-4-627-61024-8
担当教員 石井 耕平

到達目標

・力の表示方法を理解し、力の合成と分解、力のモーメントおよび偶力を計算できる
・一点に作用する力のつりあい条件および着力点が異なる力のつりあい条件を理解し,解析できる。
・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
・等速直線運動と等加速度運動における時間と距離の関係、回転運動での周速度、角速度、回転速度を計算できる。
・運動の3法則を理解し,具体例に適用でき、力,質量,加速度の関係を運動方程式で表わせる。
・慣性力,向心力、遠心力を計算でき、平板と立体の慣性モーメントを算出できる。また、剛体の回転運動を運動方程式で表わせる。
・運動量および運動量保存の法則を具体例に適用できる。また、運動量保存の法則を物体の衝突に適用できる。
・位置エネルギと運動エネルギを計算できる。また、エネルギの意味と種類、エネルギ保存の法則を具体例に適用できる。

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
力の表示方法を理解し、複雑な力の合成と分解、力のモーメントおよび偶力を計算できる力の表示方法を理解し、力の合成と分解、力のモーメントおよび偶力を計算できる力の表示方法を理解しておらず、力の合成と分解、力のモーメントおよび偶力を計算できない
一点に作用する力のつりあい条件および着力点が異なる力のつりあい条件を理解し,複雑なシステムの解析できる一点に作用する力のつりあい条件および着力点が異なる力のつりあい条件を理解し,解析できる一点に作用する力のつりあい条件および着力点が異なる力のつりあい条件を理解しておらず,解析できない
重心の意味を理解し、複雑な物体の立体の重心位置を計算できる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ない
実践的なな等速直線運動と等加速度運動における時間と距離の関係、回転運動での周速度、角速度、回転速度を計算できる等速直線運動と等加速度運動における時間と距離の関係、回転運動での周速度、角速度、回転速度を計算できる等速直線運動と等加速度運動における時間と距離の関係、回転運動での周速度、角速度、回転速度を計算できない
運動の3法則を理解し,複雑な具体例に適用でき、力,質量,加速度の関係を運動方程式で表わせる運動の3法則を理解し,具体例に適用でき、力,質量,加速度の関係を運動方程式で表わせる運動の3法則を理解し,具体例に適用でき、力,質量,加速度の関係を運動方程式で表わせない
複雑なシステムの慣性力,向心力、遠心力を計算でき、複雑な立体の慣性モーメントを算出できる。また、実践的な回転運動について運動方程式で表わせる慣性力,向心力、遠心力を計算でき、平板と立体の慣性モーメントを算出できる。また、剛体の回転運動を運動方程式で表わせる慣性力,向心力、遠心力を計算でき、平板と立体の慣性モーメントを算出できない。また、剛体の回転運動を運動方程式で表わせない
運動量および運動量保存の法則を複雑な具体例に適用できる。また、複雑な事例について運動量保存の法則を物体の衝突に適用できる運動量および運動量保存の法則を具体例に適用できる。また、運動量保存の法則を物体の衝突に適用できる運動量および運動量保存の法則を具体例に適用できない。また、運動量保存の法則を物体の衝突に適用できない
実践的な事例について位置エネルギと運動エネルギを計算できる。また、エネルギの意味と種類、エネルギ保存の法則を発展的な事例に適用できる位置エネルギと運動エネルギを計算できる。また、エネルギの意味と種類、エネルギ保存の法則を具体例に適用できる位置エネルギと運動エネルギを計算できない。また、エネルギの意味と種類、エネルギ保存の法則を具体例に適用できない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
1.力の特性と,物体に作用する力のつりあいを理解し,解析に用いることができる。
2.位置・速度・加速度の概念を理解し,計算することができる。
3.運動方程式を用いて質点および剛体の運動を表わすことができる。
4.運動量の概念を用いて衝突現象を分析できる。
5.力学的エネルギを理解し,計算することができる。
授業の進め方・方法:
1.教科書を中心に講義を行い,章ごとに演習問題を解くことで理解を深める
2.教科書で不十分な点は,ノート講義とする
注意点:
・微分・積分を用いるので,随時復習が必要
・章末の問題などを自力で解けるように演習が必要
・定期試験90%、小テスト10%として評価する。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 力の表わし方 力の表示方法を理解する
2週 力の合成 力の合成と分解の計算ができる
3週 力の分解
力のモーメント
力の合成と分解、力のモーメントの計算ができる
4週 偶力
着力点の異なる力の合成
偶力の計算ができる
着力点の異なる力の合成の計算ができる
5週 着力点の異なる力の合成
一点に作用する力のつりあい
着力点の異なる力の合成の計算ができる
一点に作用する力のつりあい計算ができる
6週 一点に作用する力のつりあい 一点に作用する力のつりあい計算ができる
7週 着力点の異なる力のつりあい 着力点の異なる力のつりあい計算ができる
8週 前期中間試験
2ndQ
9週 重心 重心の計算ができる
10週 重心 重心の計算ができる
11週 物体のすわり 物体のすわりの計算ができる
12週 点の運動(速度・加速度)
点の運動(落体の運動)
点の運動(速度・加速度)の計算ができる
点の運動(落体の運動)の計算ができる
13週 点の運動(平面運動) 点の運動(平面運動)の計算ができる
14週 点の運動(平面運動) 点の運動(平面運動)の計算ができる
15週 点の運動(平面運動) 点の運動(平面運動)の計算ができる
16週 前期末試験
後期
3rdQ
1週 運動の法則 運動の法則の計算ができる
2週 慣性力 慣性力の計算ができる
3週 慣性モーメントの概念と算出 慣性モーメントの概念と算出の計算ができる
4週 平行軸の定理,直交軸の定理 平行軸の定理,直交軸の定理の計算ができる
5週 剛体の平面運動 剛体の平面運動の計算ができる
6週 剛体の平面運動 剛体の平面運動の計算ができる
7週 剛体の平面運動 剛体の平面運動の計算ができる
8週 後期中間試験 後期中間試験
4thQ
9週 運動量保存の法則 運動量保存の法則の計算ができる
10週 運動量保存の法則 運動量保存の法則を用いた解析ができる
11週 衝突,反発係数 衝突,反発係数の計算ができる
12週 エネルギーの算出 エネルギーの算出ができる
13週 エネルギー保存則を用いた解析 エネルギー保存則を用いた解析ができる
14週 エネルギー保存則を用いた解析 エネルギー保存則を用いた解析ができる
15週 エネルギー保存則を用いた解析 エネルギー保存則を用いた解析ができる
16週 後期末試験

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

評価割合

試験小テスト合計
総合評価割合9010100
達成目標1~89010100