機械工学基礎

学習内容の到達目標 設定
 
物体の運動(力学分野)(物理)
速度と加速度の概念を説明できる。 0
平均の速度、平均の加速度に関する計算ができる。 0
直線及び平面運動において、速度をベクトルとして捉え、速度の合成・分解及び相対速度に関する計算ができる。 0
等加速度直線運動の公式を用いて、物体の変位、時間、速度に関する計算ができる。 0
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。 0
物体の変位、速度、加速度を微分・積分を用いて相互に計算できる。 0
落体の運動(力学分野)(物理)
自由落下及び鉛直投射した物体の変位、速度、時間に関する計算ができる。 0
水平投射及び斜方投射した物体の変位、速度、時間に関する計算ができる。 0
いろいろな力(力学分野)(物理)
物体に作用する力を図示できる。 0
力の合成と分解ができる。 0
質点にはたらく力のつりあいに関する計算ができる。 0
重力、弾性力、抗力、張力の概念を理解し、それぞれの力に関する計算ができる。 0
圧力、浮力について説明できる。 0
運動の法則(力学分野)(物理)
運動の三法則について説明できる。 0
運動方程式を用いて、物体に生じる加速度や物体にはたらく力などを求めることができる。 0
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。 0
摩擦力(力学分野)(物理)
静止摩擦力がはたらいている場合の力のつりあいについて説明できる。 0
最大摩擦力に関する計算ができる。 0
動摩擦力に関する計算ができる。 0
力学的エネルギー(力学分野)(物理)
仕事と仕事率に関する計算ができる。 0
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 0
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 0
弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 0
力学的エネルギー保存の法則について説明でき、その法則を用いて、物体の速度や変位などを求めることができる。 0
運動量(力学分野)(物理)
物体の質量と速度を用いて、運動量を求めることができる。 0
物体の運動量変化が力積に等しいことを用いて、力積の大きさ、速度変化及び加わる平均の力などを求めることができる。 0
運動量保存の法則について説明でき、その法則や反発係数を用いて、物体の衝突、分裂及び合体に関して、速度変化などを求めることができる。 0
円運動と単振動(力学分野)(物理)
等速円運動をする物体の速度、角速度、周期、加速度、向心力に関する計算ができる。 0
単振動における変位、速度、加速度、復元力の関係を説明できる。 0
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。 0
万有引力(力学分野)(物理)
万有引力の法則を用いて、物体間にはたらく万有引力を求めることができる。 0
万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。 0
万有引力を受ける物体の運動に関する計算ができる。 0
剛体(力学分野)(物理)
力のモーメントに関する計算ができる。 0
剛体のつり合いに関する計算ができる。 0
重心に関する計算ができる。 0
温度と熱(熱分野)(物理)
原子や分子の熱運動と絶対温度との関連について説明できる。 0
時間の推移とともに、熱の移動によって熱平衡状態に達することを説明できる。 0
物体の熱容量と比熱に関する計算ができる。 0
熱量保存の法則を用いて、熱容量、比熱及び熱平衡後の物体の温度を求めることができる。 0
ボイル・シャルルの法則や理想気体の状態方程式を用いて、気体の圧力、温度、体積を求めることができる。 0
理想気体における分子の運動エネルギーと内部エネルギーの関係について説明できる。 0
熱力学第一法則を用いて、気体の状態変化(定積変化、定圧変化、等温変化、断熱変化)に関する計算ができる。 0
エネルギー(熱分野)(物理)
エネルギーには多くの形態があり、互いに変換できることを具体例を挙げて説明できる。 0
不可逆変化について、具体例を挙げて説明できる。 0
熱機関の熱効率に関する計算ができる。 0
波の伝わり方と種類(波動分野)(物理)
波の振幅、波長、周期、振動数、速さに関する計算ができる。 0
横波と縦波の伝わり方について説明できる。 0
時刻と位置に対応した媒質の変位を正弦波の式で表現できる。 0
重ね合わせの原理と波の干渉(波動分野)(物理)
波の重ね合わせの原理について説明できる。 0
波の独立性について説明できる。 0
二つの波が干渉するとき、互いに強めあう条件と弱めあう条件について説明できる。 0
定常波の特徴(節、腹の振動の様子など)について説明できる。 0
波の反射・屈折・回折(波動分野)(物理)
ホイヘンスの原理について説明できる。 0
波の反射の法則、屈折の法則及び回折について説明できる。 0
音波・発音体(波動分野)(物理)
弦の長さと弦を伝わる波の速さを用いて、弦の固有振動数を求めることができる。 0
気柱の長さと音速を用いて、開管、閉管の固有振動数を求めることができる(開口端補正は考えない)。 0
うなり及び共振、共鳴現象について具体例を挙げて説明できる。 0
一直線上の運動において、ドップラー効果による音の振動数変化を求めることができる。 0
光波(波動分野)(物理)
自然光と偏光の違いについて説明できる。 0
光の反射角、屈折角に関する計算ができる。 0
波長の違いによる分散現象によってスペクトルが生じることを説明できる。 0
光の回折及び干渉について、具体例を挙げて説明できる。 0
静電場(電気分野)(物理)
導体と不導体の違いについて、自由電子と関連させて説明できる。 0
クーロンの法則を用いて、点電荷の間にはたらく静電気力を求めることができる。 0
電場、電位について説明でき、点電荷や単純な形状の帯電体の周りに作られる電場や電位に関する計算ができる。 0
コンデンサの性質を理解し、電気容量などを求めることができる。 0
電流(電気分野)(物理)
オームの法則やキルヒホッフの法則を用いて、電圧、電流、抵抗を求めることができる。 0
抵抗を直列接続及び並列接続したときの合成抵抗を求めることができる。 0
ジュール熱や電力に関する計算ができる。 0
機械設計の基礎(機械設計)
標準規格の意義を説明でき機械設計に適用できる。 0
機械設計に関する基礎用語を説明できる。 0
ねじ、ボルト・ナット(機械設計)
ねじ、ボルト・ナットの種類、用途、規格、設計を理解し、適用でき、計算できる。 0
軸と軸継手(機械設計)
軸、キーの種類、用途、設計を理解し、適用でき、計算できる。 0
軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 0
軸受(機械設計)
軸受の構造、種類、用途を説明できる。 0
歯車(機械設計)
歯車の種類、用語、設計を理解し、説明でき、計算できる。 0
リンク機構(機械設計)
リンクの機構を理解し、その運動を説明でき、計算できる。 0
カム機構 (機械設計)
カムの機構を理解し、その運動を説明できる。 0
力と力のモーメント(力学)
力の合成と分解をすることができる。 0
力のモーメント、偶力の意味を理解し、それらを計算できる。 0
一点に作用する力のつりあい条件、着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 0
重心(力学)
重心の意味を理解し、簡単な図形の重心位置を計算できる。 0
速度と加速度(力学)
速度と加速度の意味を理解し、時間と変位・速度の関係を説明できる。 0
力と運動の法則(力学)
運動の三法則を説明でき、力、質量及び加速度の関係を運動方程式で表すことができる。 0
回転運動(力学)
回転運動において、周速度、角速度、回転速度、向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、それらを計算できる。 0
仕事とエネルギー(力学)
仕事、動力の意味を理解し、それらを計算できる。 0
エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を理解し、力学的エネルギーを計算できる。 0
運動量と力積(力学)
運動量及び運動量保存の法則を説明できる。 0
摩擦(力学)
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。 0
剛体の運動(力学)
剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 0
簡単な形状の慣性モーメントを計算できる。 0
応力とひずみ(力学)
材料に荷重が作用した時の応力とひずみを計算できる。 0
応力とひずみの関係を理解し、弾性係数や安全率を計算できる。 0
引張と圧縮(力学)
引張荷重や圧縮荷重が作用する棒の応力や変形を計算できる。 0
簡単な不静定問題や熱応力が発生する問題について、材料に作用する応力を計算できる。 0
ねじり(力学)
ねじりモーメントが作用する軸に生じるせん断ひずみ、せん断応力及びねじれ角を計算できる。 0
曲げ(力学)
各種のはりについて、はりの任意位置におけるせん断力及び曲げモーメントを計算できる。 0
各種断面の図心及び断面二次モーメントを理解し、曲げモーメントが作用するはりに生じる曲げ応力を計算できる。 0
各種のはりについて、たわみとたわみ角を計算できる。 0
一自由度系の振動(力学)
一自由度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。 0
一自由度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。 0
流体の性質(熱流体)
流体の性質を表す各種物性値について理解し、流体の分類について説明できる。 0
流体の静力学(熱流体)
圧力の表示方法や静止流体の圧力分布について理解し、流体の圧力を計算できる。 0
流体に接している面に作用する圧力による力について理解し、壁面に作用する力や静止流体中にある物体に働く力を計算できる。 0
流体の動力学(熱流体)
流体の流れの速度、流れる量、流れ状態について理解し、流体における質量保存則やエネルギー保存則を適用できる。 0
流体の運動量理論を理解し、適用できる。 0
管路内の流れ(熱流体)
流れの状態の種類について理解し、レイノルズ数をもとに管内の流れの状態を説明できる。 0
直管路内を流体が流れる場合のエネルギー損失について理解し、管摩擦損失を計算できる。 0
抗力と揚力(熱流体)
物体まわりの流れに現れる特徴的な現象を理解し、説明できる。 0
流れの中に置かれた物体に作用する力の要因について理解し、物体に作用する流体力を計算できる。 0
熱力学の基礎(熱流体)
熱力学の基本となる物理量や対象とする各種の系について理解し、熱力学的性質について説明できる。 0
熱力学の第一法則(熱流体)
熱力学の第一法則を理解し、各種の系について、エネルギー式を適用でき、線図を用いて各種の系の仕事について説明できる。 0
理想気体の性質と状態変化(熱流体)
理想気体の状態方程式を理解し、状態量の計算や比熱と気体定数との関係について説明できる。 0
理想気体の各種の状態変化を理解し、状態変化の式を用いて、熱力学的諸量を計算できる。 0
熱力学の第二法則(熱流体)
熱力学の第二法則を理解し、サイクルを理想気体の状態変化の式を用いて、熱機関の熱効率を計算できる。 0
エントロピーについて理解し、エントロピー変化について計算でき、線図を用いてサイクルを説明できる。 0