学習・教育到達度目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
学習・教育到達度目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
JABEE SB① 共通基礎知識を用いて、専攻分野における設計・製作・評価・改良など生産に関わる専門工学の基礎を理解できる。
JABEE SB② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解決できる。
概要:
工業力学は機械工学の基幹となる材料力学、水力学、熱力学などの応用力学の入門的基礎科目であるため、重要な科目の一つである。
内容は剛体のつりあい問題を中心とする静力学と、支点や物体の運動を論じる動力学から構成されている。
工業力学Iでは、力の合成、力のつり合い、モーメント、重心、点の運動、運動の法則について学ぶ。
授業の進め方・方法:
授業は教科書を併用しながら実施する。単なる暗記より、理解を重視する。応用能力と力学的センスを涵養するために、公式の導出過程を示すと共に、演習に授業の力点を置く。また、当科目は日々の勉学が不可欠であることから、宿題やレポートの提出を求める。
三角関数、微分積分、物理の力学を理解しておくこと。中間試験・定期試験を実施する。
注意点:
関数電卓を持参すること。
課題の期限を守ること。
| 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 | 物理 | 速度と加速度の概念を説明できる。 | 3 | 前11 |
| 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11 |
| 等加速度直線運動の公式を用いて、物体の座標、時間、速度に関する計算ができる。 | 3 | 前11 |
| 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11 |
| 平均の速度、平均の加速度を計算することができる。 | 3 | 前11 |
| 自由落下、及び鉛直投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。 | 3 | 前11 |
| 水平投射、及び斜方投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。 | 3 | 前12 |
| 物体に作用する力を図示することができる。 | 3 | 前4 |
| 力の合成と分解をすることができる。 | 3 | 前4 |
| 質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。 | 3 | 前4 |
| 慣性の法則について説明できる。 | 3 | 前14 |
| 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14 |
| 運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | 前14 |
| 簡単な運動について微分方程式の形で運動方程式を立て、初期値問題として解くことができる。 | 3 | 前14 |
| 運動の法則について説明できる。 | 3 | 前14 |
| 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15 |
| 剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 3 | |
| 重心に関する計算ができる。 | 3 | |
| 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 | 前1 |
| 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 | 前1 |
| 一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | 前4 |
| 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前2 |
| 偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 4 | 前2 |
| 着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | 前3 |
| 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 | 前9,前10 |
| 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 | 前11 |
| 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 | 前11 |
| 運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 | 4 | 前14 |
| 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 | 前14 |
| 運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。 | 4 | 前14 |
| 周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前12 |
| 向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前15 |