概要:
工業力学は、物体に働く力と運動に関して学ぶ科目である。特に、物体の動きを表す運動方程式の理解と導出は、制御工学を学ぶ上で、必要な知識となるので、修得すること。
授業の進め方・方法:
1．授業方法は講義を中心とし、演習問題を出す。
2．定期的に課題レポートを課すので、必ず提出すること。
注意点:
1．三角関数、微分・積分および微分方程式といった数学的知識が必要となるので、学生は、あらかじめ復習しておくこと。
2．運動方程式は制御工学Ⅰを学ぶ上で必要な知識なので、必ず理解すること。
3．学生は、授業中の説明をよく聞き、積極的に授業に参加すること。
4．学生は、理解を深めるため、レポート課題に積極的に取り組むこと。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
力について |
ベクトルとスカラーの違いを説明でき、力がベクトルで現されることを理解できる。(MCC)
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| 2週 |
1点に働く力 |
1点に働く力の分力と合力を求めることができ、力のつりあい式を立てることができる。(MCC)
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| 3週 |
剛体に働く力 |
力のモーメントと偶力について説明できる。合力によるモーメントと分力によるモーメントについて説明できる。(MCC)
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| 4週 |
剛体に働く力の合成とつり合い |
剛体に働く力とモーメントのつり合いに関する式を求めることができる。(MCC)
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| 5週 |
トラス構造 |
トラス構造を理解し、関連する問題を解くことができる。
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| 6週 |
重心 |
重心の概念を説明でき、基本的な形状の重心を求めることが出来る。(MCC)
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| 7週 |
速度と加速度 |
速度と加速度の定義を説明でき、直線運動と円運動に関する問題を解くことが出来る。(MCC)
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験の内容に関する復習 |
中間試験で間違えたところを確認し、復習する。
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| 10週 |
力と運動の法則 |
質点の運動に関して、運動方程式を立て、問題をとける。(MCC)
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| 11週 |
剛体の運動 |
簡単な形の慣性モーメントを求めることができ、回転運動の運動方程式を立て、問題をとける。(MCC)
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| 12週 |
摩擦 |
摩擦が作用した場合の力のつり合い式を求めることが出来る。(MCC)
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| 13週 |
仕事とエネルギー |
仕事とエネルギーの概念を説明でき、エネルギー保存の法則を利用して問題を解ける。(MCC)
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| 14週 |
運動量と力積 |
運動量と力積の概念を理解でき、運動量保存の法則を利用して問題を解ける。(MCC)
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| 15週 |
定期試験 |
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| 16週 |
定期試験の内容に関する復習 |
定期試験で間違えたところを確認し、復習する。
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| 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。 | 3 | 前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。 | 3 | 前2 |
| 一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 3 | 前2 |
| 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前3 |
| 偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 3 | 前3 |
| 着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 3 | 前4 |
| 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。 | 3 | 前6 |
| 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 | 前7 |
| 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。 | 3 | 前7 |
| 運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 | 3 | 前10 |
| 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。 | 3 | 前10 |
| 運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。 | 3 | 前10 |
| 周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前11 |
| 向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前11 |
| 仕事の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前13 |
| てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。 | 3 | 前12 |
| 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。 | 3 | 前13 |
| 位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 3 | 前13 |
| 動力の意味を理解し、計算できる。 | 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。 | 3 | 前14 |
| 運動量および運動量保存の法則を説明できる。 | 3 | 前14 |
| 剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 3 | |
| 平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 3 | |