機械工学概論

科目基礎情報

学校	群馬工業高等専門学校	開講年度	令和05年度 (2023年度)
授業科目	機械工学概論
科目番号	1M002	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	機械工学科	対象学年	1
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	教科書：力学の総合学習：数研出版　問題集：リードα物理：数研出版
担当教員	機械工学科 科教員,櫻井 文仁,高山 雄介

到達目標

□静力学問題（力のつりあい）を解くことができる。
□質点の位置・速度・加速度を求めることができる。
□ニュートンの運動方程式をたてて、質点の運動を扱うことができる。
□機械工学で使用される代表的な物理量や単位について説明できる。
□どのような分野で機械工学が必要とされているのかを説明できる。

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	機械工学における専門科目の学習において必要となる力学や数学の基礎を身につけ、使いこなすことが十分にできる。	機械工学における専門科目の学習において必要となる力学や数学の基礎を身につけ、使いこなすことができる。	機械工学における専門科目の学習において必要となる力学や数学の基礎を身につけ、使いこなすことができない。
評価項目2	どのような分野で機械工学が必要とされているのかを十分に説明できる。	どのような分野で機械工学が必要とされているのかを説明できる。	どのような分野で機械工学が必要とされているのかを説明できない。
評価項目3	機械工学で使用される代表的な物理量や単位について十分に説明できる。	機械工学で使用される代表的な物理量や単位について説明できる。	機械工学で使用される代表的な物理量や単位について説明できない。

教育方法等

概要:

前期
機械工学の専門科目では力学や数学の知識が不可欠となる。１年次にこれらの基礎をしっかりと固めておくことが、
後の専門科目の学習において極めて重要である。前期の「力学基礎」において学習した内容をしっかりと頭に定着さ
せるとともに、三角比や文字式を用いた計算に慣れることにも重点を置く。

後期
機械工学科へ入学した新入生は、これから学ぶ機械工学の世界についてそれぞれ思いを巡らせていることだろう。し
かし、機械工学とは何か、実際にどのような知識や技術が身につくのか、そして、それらがどのような分野に役立つ
のかなど、具体的にはなかなか分かり難いのではないだろうか。前期の授業では、機械工学科の教員がそれぞれの専
門分野について、分かりやすい具体的な事例を示しながら、機械工学への導入教育を行うことを目的としている。各
テーマの授業を通して、機械工学の概要を正しく理解し、機械工学を学ぶ中でどのような楽しさや充実感があるのか
を知っていただきたい。また、機械工学に対する素朴な疑問や好奇心を大切にしていただき、教員に対して積極的に
質問をしていただきたい。なお、授業は以下に示すようにオムニバス形式となっているが、時間割等の都合によって
各テーマの順番や回数を変更することがある。

授業の進め方・方法:

座学

注意点:

【事前に行う準備学習】各回のテーマに関係のある「力学基礎」の範囲を各自で学習しておくこと。
後期は各分野の教員が数回ずつ担当するため、休んだ場合は資料などをもらいに行くこと。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス	授業内容と進め方の説明を行う 工作実習などで使用する関数電卓の操作ができる
		2週	等速直線運動	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。
		3週	等速直線運動、速度の合成・分解	平行四辺形の法則を理解し、速度の合成・分解ができる。
		4週	相対速度	相対速度の意味を理解し、図形を用いた解法で問題を解くことができる。
		5週	加速度	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。
		6週	等加速度運動、落体の運動（１）	自由落下・鉛直投射について計算できる。
		7週	等加速度運動、落体の運動（２）、三角比	水平投射・斜方投射について計算できる。 三角比を理解し、斜方投射について計算できる。
		8週	中間試験
	2ndQ
		9週	力のつりあい	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、一点に作用する力の合成・分解を図で表現でき、合力や分力を計算できる。一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。
		10週	ニュートンの運動の法則（１）	運動の法則を用いて、力の合成・分解を必要としない簡単な問題を解くことができる。
		11週	ニュートンの運動の法則（２）	運動の法則を用いて、力の合成・分解を必要とする問題を解くことができる。
		12週	摩擦を受ける運動	摩擦力のはたらく物体について、力のつりあいや運動に関する問題を扱うことができる。
		13週	剛体にはたらく力のつりあい（１）	力のモーメントを計算できる。
		14週	剛体にはたらく力のつりあい（２）	剛体における力のつりあい条件を理解し、簡単な問題を解くことができる。
		15週	テスト返却
		16週	機械設計	機械の構造について説明できる。
後期
	3rdQ
		1週	素形材加工	製造技術について説明できる。
		2週	鋳造	鋳造加工について説明できる。
		3週	計測	測定結果のとらえ方，長さ計測について説明できる。
		4週	材料力学	材料の強度について説明できる。
		5週	機械設計	機械の構造について説明できる。
		6週	ばね（１）	様々なばねについて説明できる。
		7週	ばね（２）	おもりをつけたばねの振動について説明できる。
		8週	テスト返却，安全教育	危険予知訓練（KYT）について説明できる。
	4thQ
		9週	爆発の科学	爆発現象について発生原因を説明できる。
		10週	エンジン	エンジンの仕組みについて説明できる。
		11週	結晶構造と金属	身近な金属材料を通して，結晶構造と強度の関係について説明できる。
		12週	様々な金属材料	身近な金属材料がどのような場所に使われているかを理解し、説明できる。
		13週	流体①	流体力学が必要とされる例を説明できる。
		14週	流体②	静止流体中の圧力や浮力について説明できる。
		15週	テスト返却，まとめ
		16週

評価割合

	試験	レポート	合計
総合評価割合	80	20	100
基礎的能力	80	20	100
専門的能力	0	0	0
分野横断的能力	0	0	0