水理学Ⅰ

科目基礎情報

学校 福島工業高等専門学校 開講年度 2018
授業科目 水理学Ⅰ
科目番号 0058 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義・演習 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 建設環境工学科(R2年度開講分まで) 対象学年 3
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 環境・都市システム系シリーズ7水理学,日下部・檀・湯城,コロナ社
担当教員 菊地 卓郎

到達目標

①静水圧の働きや大きさの求め方が説明できる。
②流体の連続の式・ベルヌーイの定理・運動量方程式を使いこなせる。

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各授業項目の内容を理解し、応用できる。各授業項目の内容を理解している。各授業項目の内容を理解していない。
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
静水圧,流体の連続の式,ベルヌーイの定理,運動量方程式について学習する。
授業の進め方・方法:
中間,期末試験ともに50分間の試験を実施する。
定期試験の成績を70%,課題を30%として総合的に評価し,60点以上を合格とする。
注意点:
水理学の基本となる事項を学ぶので,講義・演習・実験等を互いに関連させて理解を深めること。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 序論,単位と次元 水理学で学ぶこと,単位の変換
2週 水の物理的性質 水の密度・重量・表面張力・粘性
3週 静水圧 静水圧の表し方・強さ・作用する方向
4週 平面に作用する静水圧 様々な平面(水平・鉛直・傾斜)に作用する静水圧
5週 曲面に作用する静水圧 曲面に作用する鉛直およびに水平方向の静水圧
6週 相対的静止の水面 相対的静止の水面(直線運動・回転運動)
7週 まとめ1・中間試験 総括
8週 浮力と浮体の安定 中間試験答案確認,浮力の考え方・浮体の安定
2ndQ
9週 流れの連続性 連続の式・完全流体の運動方程式
10週 ベルヌーイの定理(1) 流体のエネルギー・ベルヌーイの定理
11週 ベルヌーイの定理(2) ピトー管
12週 運動量方程式(1) 運動量方程式
13週 運動量方程式(2) 運動量方程式の事例
14週 オリフィス 小形オリフィス・大形オリフィス
15週 まとめ2 期末試験答案確認,総括
16週

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建設系分野水理水理学で用いる単位系を説明できる。4
静水圧の表現、強さ、作用する方向について、説明できる。4
平面と曲面に作用する全水圧の大きさと作用点を計算できる。4
浮力と浮体の安定を計算できる。4
完全流体の運動方程式(Eulerの運動方程式)を説明できる。4
連続の式を説明できる。4
ベルヌーイの定理を説明でき、これを応用(ベンチュリーメータなど)した 計算ができる。4
運動量保存則を説明でき、これを応用した計算ができる。4
比エネルギー、フルード数、常流と射流、限界水深(ベスの定理、ベランジェの定理)、跳水現象について、説明できる。4
層流と乱流について、説明できる。4
流体摩擦(レイノルズ応力、混合距離)を説明できる。4
管水路の摩擦以外の損失係数について、説明できる。4
各種の管路の流れが計算できる。4
開水路の等流(平均流速公式、限界水深、等流水深)について、計算できる。4
開水路不等流の基礎方程式を説明できる。4
河川の分類と流域について、説明できる。4
河川の管理と整備について、説明できる。4
水の循環、雨が降る仕組み、我が国の降雨特性について、説明できる。4
水文量の観測方法を説明でき、流域平均雨量を計算できる。4
河道およびダムによる洪水対策を説明できる。4
都市型水害と内水処理の対策について、説明できる。4
日本の水資源の現況について、説明できる。4
河川堤防・護岸・水制の役割について、説明できる。4
津波と高潮の特徴を説明できる。4
波の基本的性質を説明できる。4

評価割合

試験課題相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合70300000100
基礎的能力70300000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000