機械工学基礎力学Ⅰ

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 令和07年度 (2025年度)
授業科目 機械工学基礎力学Ⅰ
科目番号 10250 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: 1
開設学科 機械工学科 対象学年 2
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 Professional Engineer Library 工業力学 実教出版/監修 PEL編集委員会 編著 本江哲行、久池井茂 執筆 池田耕、伊藤昌彦、國峰寛司、小島隆史、小松崎俊彦、田中嘉津彦、森本喜隆、吉野正信、 
担当教員 小山 幸平

到達目標

(1)機械工学における力学の考え方および原理を理解することができる。
(2)力学を中心に機械工学を学ぶうえで必要な数学の基礎を理解することができる。

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基礎的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1機械工学における力学の役割を理解し、説明することができる。機械工学における力学の役割をある程度理解し、説明することができる。機械工学における力学の役割の基礎を理解できる。機械工学における力学の役割を理解できない。
評価項目2三角関数およびベクトルを理解し、説明することができる。三角関数およびベクトルをある程度理解し、説明することができる。三角関数およびベクトルの基礎を理解できる。三角関数およびベクトルを理解できない。
評価項目3力の基本原理を理解し、説明することができる。力の基本原理をある程度理解し、説明することができる。力の基本原理の基礎を理解できる。力の基本原理を理解できない。
評価項目4一点および複数の点に働く力のつり合いを理解し、説明することができる。一点および複数の点に働く力のつり合いをある程度理解し、説明することができる。一点および複数の点に働く力のつり合いの基礎を理解できる。一点および複数の点に働く力のつり合いを理解できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
工業力学は、社会の実践的な力学に関する問題に取り組むため、さまざまな物体の運動について力学の考え方及び原理を知る学問である。機械系の専門科目である材料力学、機械力学、流体力学、熱力学へのつながるので、これらの考え方および原理を理解し、実践的な考え方を養っていく必要がある。したがって、これから本格的な専門科目を学ぼうとする2年生が知識と知恵の土台作りのために学ぶべき初年度教育である。
授業の進め方・方法:
座学と演習で授業を行う。
注意点:
ノート、教科書、関数電卓を持参すること。
再試験は成績評価において40%以上の理解度があった場合に実施する。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 1章 工業力学入門
1節 機械工学における力学の役割
機械工学における力学の役割および工業力学を学ぶことの必要性が理解できる。
2週 1章 工業力学入門
2節 力学的問題の事例
身近な力学的問題の事例を理解し列挙することができる。
3週 2章 工学基礎と数学
1節 三角関数
三角関数の定義を理解し計算ができる。
4週 2章 工学基礎と数学
2節 ベクトル
スカラーとベクトルの違いを理解することができ、ベクトルの加減算、内積、外積が理解できる。
5週 3章 力とは
1節 力の基本原理
2節 単位と数値
力がベクトルで表せることを理解し、運動の第1、第2、第3法則の概要が理解できる。
SI単位を理解し、単位と接頭語が理解できる。
6週 3章 力とは
3節 力の種類
重力、反力(抗力)、摩擦力、張力、弾性力の概念が理解できる。
7週 演習① ここまでの演習問題に取り組み、各学習内容に対する理解を深める。
8週 中間試験 理解度のチェックを行う。
2ndQ
9週 4章 一点に働く力
1節 着力点が同一の力
ベクトルの概念を応用し力の合成と分解ができる。
10週 4章 一点に働く力
2節 力のつり合い
3節 接触点での力の作用
力のつり合いの原理を理解し計算ができる。
11週 5章 複数の点に働く力
1節 剛体に働く力
剛体の概念を理解し力の合成ができる。
12週 5章 複数の点に働く力
2節 力のモーメントの大きさ
力、偶力、モーメントの概念を理解することができる。
13週 5章 複数の点に働く力
3節 平行な2力の合成とつり合い
剛体に作用する力とモーメントを理解し、平行力の合力を求めることができる。
14週 5章 複数の点に働く力
4節 剛体に働く力のつり合い
剛体に作用する力とモーメントを理解し、それらのつり合いに基づきを計算することができる。
15週 演習② ここまでの演習問題に取り組み、各学習内容に対する理解を深める。
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機械系分野力学力の合成と分解をすることができる。3前1,前2,前4,前5,前7,前8
力のモーメント、偶力の意味を理解し、それらを計算できる。3前1,前2,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前11
一点に作用する力のつりあい条件、着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。3前6,前7,前8,前9,前11

評価割合

試験課題合計
総合評価割合7030100
基礎的能力7030100
専門的能力000
分野横断的能力000