到達目標
1) 運動の法則や仕事とエネルギについて説明できる。
2) 機械の力学モデルについて基本的な事項を説明できる。
3) 質点や剛体に作用する力を把握してシステムの運動方程式を記述できる。
4) 1自由度系の自由振動を解析して振動応答の特性を説明できる。
5) 1自由度系の強制振動における基本解と特解を求め,力の伝達率について説明できる。
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 | 運動の法則や仕事とエネルギについて,静力学動力学全体をとおして説明ができる。機械の力学モデルを理解できる。 | 運動の法則や仕事とエネルギについて説明できる。基本的な機械の力学モデルを理解できる。 | 運動の法則や仕事とエネルギについて説明できない。基本的な機械の力学モデルを理解できない。 |
評価項目2 | 質点にどのような力が働くかを理解し,質点の運動方程式を記述でき,その解を求めることができる。 | 質点にどのような力が働くかを理解し,質点の運動方程式を記述できる。 | 質点にどのような力が働くかを理解し,質点の運動方程式を記述できない。 |
評価項目3 | 剛体の慣性モーメントと力のモーメントを説明できる。剛体に作用する力を把握し,剛体の運動方程式を記述し,解を求めることができる。 | 剛体の慣性モーメントと力のモーメントを説明できる。剛体に作用する力を把握し,剛体の運動方程式を記述できる。 | 剛体の慣性モーメントと力のモーメントを説明できない。剛体に作用する力を把握し,剛体の運動方程式を記述できない。 |
| 種々の1自由度系の自由振動を解析して,不減衰系の場合は固有振動数そして減衰系の場合は減衰固有振動数を求めることができる。また,振動系の応答を説明できる。 | 簡単な1自由度系の自由振動を解析して,不減衰系の場合は固有振動数そして減衰系の場合は減衰固有振動数を求めることができる。また,振動系の応答を説明できる。 | 簡単な1自由度系の自由振動を解析して,不減衰系の場合は固有振動数そして減衰系の場合は減衰固有振動数を求めることができない。また,振動系の応答を説明できない。 |
| 種々の1自由度系の運動モデルに調和外力が作用した時の一般解を求めることができる。調和外力の周波数に対する力の振幅倍率の変化を理解し,共振現象を説明できる。 | 簡単な1自由度系の運動モデルに調和外力が作用した時の一般解を求めることができる。調和外力の周波数に対する力の振幅倍率の変化を理解し,共振現象を説明できる。 | 1自由度系の運動モデルに調和外力が作用した時の一般解を求めることができない。調和外力の周波数に対する力の振幅倍率の変化を理解し,共振現象を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE基準1 学習・教育到達目標 (d)(1) 専門工学(工学(融合複合・新領域)における専門工学の内容は申請高等教育機関が規定するものとする)の知識と能力
JABEE基準1 学習・教育到達目標 (d)(2) いくつかの工学の基礎的な知識・技術を駆使して実験を計画・遂行し,データを正確に解析し,工学的に考察し,かつ説明・説得する能力
JABEE基準1 学習・教育到達目標 (e) 種々の科学,技術および情報を利用して社会の要求を解決するためのデザイン能力
学習目標 Ⅱ 実践性
学校目標 D(工学基礎) 数学,自然科学,情報技術および工学の基礎知識と応用力を身につける
学科目標 D(工学基礎) 数学,自然科学,情報技術および工業力学、材料力学、加工・材料学などを通して,工学の基礎知識と応用力を身につける
本科の点検項目 D-ⅳ 数学,自然科学,情報技術および工学の基礎知識を専門分野の工学的問題解決に応用できる
学校目標 E(継続的学習) 技術者としての自覚を持ち,自主的,継続的に学習できる能力を身につける
本科の点検項目 E-ⅱ 工学知識,技術の修得を通して,継続的に学習することができる
学校目標 F(専門の実践技術) ものづくりに関係する工学分野のうち,得意とする専門領域を持ち,その技術を実践できる能力を身につける
学科目標 F(専門の実践技術) ものづくりに関係する工学分野のうち,流体・熱・機械力学等力学関連科目、電気・計測等制御関連科目、設計技術関連科目、情報技術関連科目などを通して,得意とする専門領域を持ち,その技術を実践できる能力を身につける
本科の点検項目 F-ⅰ ものづくりや環境に関係する工学分野のうち,専門とする分野の知識を持ち,基本的な問題を解くことができる
教育方法等
概要:
機械運動の基礎事項である運動の法則と機械の力学モデルについて学ぶ。その理論的背景のもとで質点および剛体の運動方程式の導出について学ぶ。次に,運動方程式を解法して1自由度系の自由振動の特性および強制振動における共振現象を学ぶ。
授業の進め方・方法:
機械運動の基礎事項である運動の法則と機械の力学モデルについて解説する。その理論的背景のもとで質点および剛体の運動方程式の導出について説明する。次に,運動方程式を解法して1自由度系の自由振動の特性および強制振動における共振現象を教授する。座学ではあるが,可能な限り実例を示して理解を促す.
学習目標に関する内容の試験および演習・レポートにより総合的に評価する。割合は定期試験40%,中間試験40%,演習・レポート20%を基準とし,合格点は60点である。 なお,状況により再試験等を行うことがある.
注意点:
授業を展開する中の適切な時期に演習・レポートの課題を配布するので自学自習により取り組むこと。提出された課題の目標が達成されていない場合には,再提出を求めます。
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 |
1. 機械の力学の基礎事項 1-1 運動の法則 |
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2週 |
1. 機械の力学の基礎事項 1-2 機械の力学モデル |
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3週 |
2. 質点の運動 2-1 力のつりあい |
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4週 |
2. 質点の運動 2-2 質点の運動方程式 |
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5週 |
3. 剛体の運動 3-1 回転運動 3-2 力のモーメント |
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6週 |
3. 剛体の運動 3-2 力のモーメント 3-3 慣性モーメント |
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7週 |
3. 剛体の運動 3-3 慣性モーメント 3-4 剛体の運動方程式 |
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8週 |
演習 |
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4thQ |
9週 |
4. 1自由度系の自由振動 4-1 不減衰系の自由振動 |
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10週 |
4. 1自由度系の自由振動 4-2 減衰系の自由振動 |
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11週 |
4. 1自由度系の自由振動 4-2 減衰系の自由振動 |
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12週 |
5. 1自由度系の強制振動 5-1 基本解と特解 |
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13週 |
5. 1自由度系の強制振動 5-1 基本解と特解 |
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14週 |
5. 1自由度系の強制振動 5-2 振幅倍率 |
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15週 |
5. 1自由度系の強制振動 5-2 振幅倍率 |
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16週 |
定期試験 |
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評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 演習課題 | | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 50 |
専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 50 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |