基礎工業力学

科目基礎情報

学校 鶴岡工業高等専門学校 開講年度 平成27年度 (2015年度)
授業科目 基礎工業力学
科目番号 0004 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 生産システム工学専攻 対象学年 2
開設期 前期 週時間数 4
教科書/教材 金原 粲 監修,「工学系の力学―実例でわかる,基礎からはじめる工業力学」(実教出版)
担当教員 本橋 元

到達目標

1.物体に作用する力と力のモーメントを見極め,物体のつり合いを理解できる.
2.質点および剛体の運動方程式を求めることができる.
3.仕事・動力・エネルギーを理解できる.

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応用的な力と力のモーメントのつり合いを説明できる.基礎的な力と力のモーメント,つり合いが理解できる. 左記ができない
評価項目2剛体の運動方程式を求めることができる.質点の運動方程式を求めることができる.左記ができない
評価項目3仕事・動力・エネルギーの関係を説明できる.仕事・動力・エネルギーの定義を理解できる.左記ができない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
工学における力学は実社会でのものづくりに不可欠である.本講義ではまず静力学と動力学における基本的事項を習得する.次いで物体の運動方程式を学ぶ.さらにエネルギー・動力の概念を習得する.
授業の進め方・方法:
事前に与えた課題について学生が解答を解説する.中間試験35%,期末試験35%,課題への取組30%で総合評価し,60点以上で合格とする.試験問題のレベルは教科書の例題,演習問題と同程度とする.
注意点:
事前に与える課題を解いてくること.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 1.序論 ニュートンの運動法則,および物理量と次元・単位を理解できる
2週 2.力と力のモーメント
 1)力と力のモーメント
力と力のモーメントを理解できる
3週 2.力と力のモーメント
 2)つりあい
力と力のモーメントの釣合いが理解できる
4週 3.分布力 重心と分布力を理解できる
5週 4.運動学の基礎
 1)点の平面運動
直線運動・放物運動を理解できる
6週 4.運動学の基礎
 2)円運動
円運動の速度・加速度を理解できる
7週 5.質点の運動と運動方程式 質点の運動方程式を求めることができる
8週 中間試験
2ndQ
9週 6.剛体の運動
 1)慣性モーメント
基礎的な図形の慣性モーメントを算出できる
10週 6.剛体の運動
 2)運動方程式
剛体の運動方程式を求めることができる
11週 7.運動量と仕事・エネルギー
 1)運動量と力積
運動量と力積,角運動量を理解できる
12週 運動量と仕事・エネルギー
 2)仕事・動力・エネルギー
仕事・動力・エネルギーを理解できる
13週 8.簡単な機械要素と力学
 1)機械における摩擦
機械要素に作用する摩擦を理解できる
14週 8.簡単な機械要素と力学
 2)簡単な機械要素
機械要素の力学を理解できる
15週 期末試験
16週 答案返却・解説

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
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。5
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。5
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。5
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。5
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。5
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。5
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。5
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。5
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。5
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。5
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。5
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。5
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。5
向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。5
仕事の意味を理解し、計算できる。5
てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。5
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。5
位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。5
動力の意味を理解し、計算できる。5
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。5
運動量および運動量保存の法則を説明できる。5
剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。5
平板および立体の慣性モーメントを計算できる。5

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合70000030100
基礎的能力0000000
専門的能力0000000
分野横断的能力70000030100