概要:
２年生での基礎力学、３年生での応用物理と材料力学について、数学的素養や理解度の向上を目指す。機械系の学生が４年次以降に学ぶ力学系専門科目のための基礎力向上を目指す。
授業の進め方・方法:
基礎的事項の確認と授業中に扱えなかった発展的な事項を演習形式で授業を進める。物体に働く力による運動や変形を考察し、合理的かつ安全で機能的な設計への考え方を身につける。自然重力場での物体の運動に関する探究、ものづくりにおける強度設計、などの探求に向いている。
注意点:
１．課題をすべて提出すること。
２．関数電卓を使用する。
| 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 |
| 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 | 後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 | 後1 |
| 一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | 後1 |
| 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 4 | 後1 |
| 偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 4 | 後1 |
| 着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | 後1 |
| 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 | 後2 |
| 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 | 後2 |
| 運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 | 4 | 後2 |
| 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 | 後2 |
| 運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。 | 4 | 後2 |
| 周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 後2 |
| 向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 後2 |
| 仕事の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 後3 |
| てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。 | 4 | 後3 |
| エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。 | 4 | 後3 |
| 位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 4 | 後3 |
| 動力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 後3 |
| 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。 | 4 | 後1 |
| 運動量および運動量保存の法則を説明できる。 | 4 | 後3 |
| 物体が衝突するさいに生じる現象を説明できる。 | 4 | 後3 |
| 剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 4 | 後2 |
| 平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 4 | 後2 |
| 荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 4 | 後5 |
| 応力とひずみを説明できる。 | 4 | 後5 |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 4 | 後5 |
| 応力-ひずみ線図を説明できる。 | 3 | 後5 |
| 許容応力と安全率を説明できる。 | 4 | 後5 |
| 断面が変化する棒について、応力と伸びを計算できる。 | 4 | 後6 |
| 棒の自重よって生じる応力とひずみを計算できる。 | 4 | 後6 |
| 両端固定棒や組合せ棒などの不静定問題について、応力を計算できる。 | 4 | 後6 |
| 線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。 | 4 | 後6 |
| ねじりを受ける丸棒のせん断ひずみとせん断応力を計算できる。 | 4 | 後6 |
| 丸棒および中空丸棒について、断面二次極モーメントと極断面係数を計算できる。 | 4 | 後6 |
| 軸のねじり剛性の意味を理解し、軸のねじれ角を計算できる。 | 4 | 後6 |
| はりの定義や種類、はりに加わる荷重の種類を説明できる。 | 4 | 後7 |
| はりに作用する力のつりあい、せん断力および曲げモーメントを計算できる。 | 4 | 後7 |
| 各種の荷重が作用するはりのせん断力線図と曲げモーメント線図を作成できる。 | 4 | 後7 |
| 曲げモーメントによって生じる曲げ応力およびその分布を計算できる。 | 4 | 後7 |
| 各種断面の図心、断面二次モーメントおよび断面係数を理解し、曲げの問題に適用できる。 | 4 | 後7 |