到達目標
１．流体の特性を理解し、静止流体中で発生する諸現象を説明できる
２．水力学の基本法則（連続の式・ベルヌーイの定理）を理解し，この法則を使用した計算ができる
３．水力学で用いる次元解析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 | 流体の特性を理解し、静止流体中で発生する諸現象を明確に説明できる | 流体の特性を理解し、静止流体中で発生する諸現象を説明できる | 流体の特性を理解できず、静止流体中で発生する諸現象を説明できない |
| 評価項目2 | 水力学の基本法則（連続の式・ベルヌーイの定理）を明確に理解し，この法則を使用した計算が正確にできる | 水力学の基本法則（連続の式・ベルヌーイの定理）を理解し，この法則を使用した計算ができる | 水力学の基本法則（連続の式・ベルヌーイの定理）を理解できず，この法則を使用した計算ができない |
| 評価項目3 | 水力学で用いる次元解析について明確に説明できる | 水力学で用いる次元解析について説明できる | 水力学で用いる次元解析について説明できない |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 ④
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JABEE (a)
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JABEE (b)
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JABEE (D)
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教育方法等
概要:
機械工学の基礎となる四力学の１つである「流体力学」の一分野で、実用面を重視した「水力学」の基礎を学ぶ。
授業の進め方・方法:
授業方法は講義を中心とし，適宜，演習問題や課題（小テスト）を課す。
注意点:
中間試験および定期試験では，電卓と定規のみ持ち込みを許可とする。
水力学Ⅰの科目区分は，「必修」ではなく「必履修」である。
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 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
流体の性質（１）圧縮性１ |
流体とは何か、密度・比重、圧縮性の指標を理解する
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| 2週 |
流体の性質（２）圧縮性２、粘性１ |
気体の状態方程式を理解する、粘性の指標を理解する
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| 3週 |
流体の性質（３）粘性２、流体のモデル化 |
ニュートンの粘性の法則を理解する、代表的な流体である水と空気の粘性の特徴を理解する
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| 4週 |
流体静力学（１）静止流体中の圧力 |
静水圧について理解する
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| 5週 |
流体静力学（２）マノメータ１ |
マノメータの原理を理解する、圧力ヘッドを理解する
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| 6週 |
流体静力学（３）マノメータ２ |
U字管マノメータおよび様々な形式のマノメータの原理を理解する
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| 7週 |
連続の式（１）定常流の連続の式１ |
定常・一次元流れの連続の式を理解する
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| 8週 |
中間試験 |
これまでの範囲を理解する
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| 2ndQ |
| 9週 |
連続の式（２）定常流の連続の式２ |
定常・非一次元流れの連続の式を理解する
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| 10週 |
ベルヌーイの定理（１）エネルギの保存則、式の導出 |
流体のエネルギ保存則とベルヌーイの定理を理解する
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| 11週 |
ベルヌーイの定理（２）基本問題 |
ベルヌーイの定理の成立条件と、この定理の基本的な使い方を理解する
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| 12週 |
ベルヌーイの定理（３）トリチェリの定理 |
トリチェリの定理を理解する
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| 13週 |
ベルヌーイの定理（４）ピトー管 |
ピトー管による流速測定原理を理解する
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| 14週 |
ベルヌーイの定理（５）絞り形流量計 |
絞り形流量計による流量測定原理を理解する
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| 15週 |
次元解析 バッキンガムのΠ定理 |
バッキンガムのΠ定理と次元解析の利点を理解する
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| 16週 |
定期試験 |
これまでの範囲を理解する
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 熱流体 | 流体の定義と力学的な取り扱い方を理解し、適用できる。 | 4 | |
| 流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を理解し、適用できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 4 | |
| パスカルの原理を説明できる。 | 4 | |
| 液柱計やマノメーターを用いた圧力計測について問題を解くことができる。 | 4 | |
| 定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 4 | |
| 流線と流管の定義を説明できる。 | 4 | |
| 連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。 | 4 | |
| オイラーの運動方程式を説明できる。 | 4 | |
| ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 4 | |
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 | 90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |