到達目標
1.各力学の基本的な用語について説明できる．
2.各力学の基本的な物理現象の概念や公式について説明できる．
3.各力学の公式を用いて基本的な問題を解くことができる．
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 | 各力学の基本的な用語について実例を交えながら正しく説明できる． | 各力学の基本的な用語について概念的に説明できる． | 力学系分野の専門用語について説明ができない． |
| 評価項目2 | 各力学の物理現象について，図や数式との関係性を踏まえて正しく説明できる． | 各力学の物理現象や公式についてその意味を概念的に説明できる． | 各力学の物理現象について説明ができない． |
| 評価項目3 | 各力学の公式を用いて関連する問題を自力で解くことができる． | 各力学の公式を用いた基本的な問題の解法を説明できる． | 各力学の基本的な計算問題の解法が説明できない． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本科目は機械工学的考え方の基本となる材料力学，流体力学，熱力学の基礎的な知識や事象，公式について学ぶ．材料力学では応力，ひずみ，フックの法則，許容応力など，流体力学では流体の静力学，熱力学では完全ガスの状態変化を学習する．これらの基本的な事象についての物理的概念と数式的理解が合致し，自分の知識となって力学の基礎的な問題を解決できることを目的とする．
授業の進め方・方法:
・主にパワーポイントを使った座学で進め，教科書は使用せず，パワーポイントと同様のスライドを印刷したプリントを配布する．配布プリントは穴埋め式になっており，教員が授業で穴を埋めながら説明するので，それを聞きながら各自で穴埋めを行う．
・授業中に使用したパワーポイント，資料等はTeamsで授業後公開する．
・毎週授業が終了する際に課題を出題する．
・各パートごとに試験を実施する(計3回実施)．全てが定期試験と同様の重みである．
注意点:
○学習上の留意点及び学習上の助言
・本講義では複雑な式の導出までは求めませんが，簡単な数式を用いた各力学の基本的な問題について学習します．従って数学の基本計算および物理の力学に関して十分に復習をしておいてください．また授業は力学ごとに継続的な授業内容となるため，各回の授業内容についてしっかり復習してください．
・わからないことはわからないままにせず，授業中，放課後を問わず先生に質問をしてください．
・授業の最後に出す課題も締切前に必ず解答してください．
○関連科目：材料力学，流体力学，熱力学，基礎数学，物理，微分積分
なお，本講義で扱う内容はすべてコアです．機械系を含む複合学科の卒業生，エンジニアとして習得していて『当然の知識である』と期待されることに留意してください．
評価：中テスト1・中テスト2・定期試験：80%(B 100%)，課題：20％(B 100%)
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
全体ガイダンス（0.5h）
材料力学ガイダンス（0.5h）
荷重の分類，弾性と塑性(1.0h) |
・本講義の意義と進め方，評価方法について説明できる．
・材料力学に関係する計測機器，技術分野について説明できる．
・荷重の分類，弾性変形と塑性変形の違いを説明できる．
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| 2週 |
応力とひずみ |
・応力とひずみについて説明でき計算できる．
・フックの法則によるヤング率，ポアゾン比について説明でき，これらを用いた計算に適用できる．
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| 3週 |
材料の機械的性質と材料試験 |
・材料の機械的性質を説明でき，単純な材料試験（引っ張り試験，硬さ試験，疲労試験）の特徴を理解できる．
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| 4週 |
設計の考え方と許容応力 |
・単純な機械設計の考え方を説明でき，許容応力を用いた簡単な設計ができる．
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| 5週 |
中テスト1 |
材料力学パートの範囲で定期試験相当の試験を実施
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| 6週 |
試験答案返却・解答解説(0.5h)
流体力学ガイダンス（0.5h）
流体の性質
1)密度，比重(0.5h)
2)圧縮性，粘性，表面張力(0.5h) |
・間違った問題の正答を求めることができる．
・流体力学が関係する計測機器，技術分野について説明できる．
・密度，比重，単位体積重量，比体積について説明できる．
・圧縮性，表面張力，粘性について説明できる．
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| 7週 |
3)圧力，大気圧，水圧(1.5h)
流体の静力学
1)浮力(0.5h) |
・圧力，大気圧，水圧について説明できる．また，これらの簡単な計算ができる．
・絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。
・アルキメデスの原理を説明でき，浮力を計算できる．
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| 8週 |
2)圧力とパスカルの原理(1.0h)
流体の動力学
1) 流れと粘性の関係(0.5h)
2) ベルヌーイの定理(0.5h) |
・圧力とパスカルの原理について説明でき，これらを用いた計算ができる．
・流れと粘性の関係を説明でき，これを用いた簡単な計算ができる．
・ニュートンの粘性法則、ニュートン流体、非ニュートン流体を説明できる。
・ベルヌーイの定理について説明できる．
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| 4thQ |
| 9週 |
流体力学の応用
1)全圧力と圧力中心(0.5h)
2)マノメータ(1.5h) |
・液柱計やマノメータを用いた圧力計測について問題を解くことができる。
・液体中の壁面に作用する全圧力と作用点を計算できる．
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| 10週 |
中テスト2 |
流体力学パートの範囲で定期試験相当の試験を実施
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| 11週 |
試験答案返却・解答解説(0.5h)
熱力学ガイダンス（0.5h）
熱と温度(0.5ｈ)
熱力学第0法則(0.5h)
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・間違った問題の正答を求めることができる．
・熱力学が関係する計測機器，技術分野について説明できる．
・系，温度，熱量について説明できる．
・熱力学の第0法則について説明できる．
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| 12週 |
熱力学第一法則(1.5h)
エンタルピー(0.5h) |
・熱力学の第一法則について説明でき，これらを用いた簡単な計算に適用できる．
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| 13週 |
理想気体の状態式
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・理想気体の状態式について説明でき，これらを用いた簡単な計算に適用できる．
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| 14週 |
理想気体の状態変化 |
・等温変化，等圧変化，等積変化，断熱変化について説明でき，これらを用いた簡単な計算に適用できる．
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| 15週 |
期末試験 |
熱力学パートの範囲で試験を実施
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| 16週 |
試験答案返却・解答解説(1h)
力学基礎総括(1h)
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・間違った問題の正答を求めることができる．
・本講義のまとめと今後の学習との繋がりについて説明できる．
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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 物理 | 圧力、浮力について説明できる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | 後5 |
| 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。 | 3 | 後6 |
| 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。 | 3 | 後7 |
| 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。 | 4 | 後11 |
| 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。 | 3 | 後12 |
| 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。 | 3 | 後13 |
| 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。 | 3 | 後14 |
| 材料 | 材料の機械的性質について理解し、機械的性質を調べる各試験方法について説明できる。 | 2 | 後2,後3 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 25 |
| 専門的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 15 | 75 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |