概要:
機械・構造物のダイナミクスを記述し解析するための基礎的な力学モデルの作成ができるようになることを目標とする．
授業の進め方・方法:
講義形式とする．講義の前に授業動画資料を用いたノート作成の時間を設けるので自筆ノートを必ず作成すること．講義中は質疑応答を中心とした議論をおこなうので主体的に参加すること．
注意点:
質疑応答を中心とした議論をしながら講義するので，体調を整えて講義に臨むこと．
態度を考慮します。欠席1回につき2点減点とする。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス |
工業力学の全体像を理解して説明できる
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| 2週 |
静力学 |
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。
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| 3週 |
並進運動① |
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。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。
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| 4週 |
並進運動② |
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。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。
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| 5週 |
安定不安定 |
安定不安定の原理が理解し説明できる
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| 6週 |
慣性モーメント① |
慣性モーメントの定義を理解して説明できる
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| 7週 |
慣性モーメント② |
各種の形状の慣性モーメントが計算できる
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| 8週 |
中間試験 |
到達度を確認できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
回転運動① |
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。
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| 10週 |
回転運動② |
剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。平板および立体の慣性モーメントを計算できる。
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| 11週 |
エネルギー① |
仕事の意味を理解し、計算できる。てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。
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| 12週 |
エネルギー② |
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。位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。動力の意味を理解し、計算できる。
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| 13週 |
衝突・摩擦① |
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。
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| 14週 |
衝突・摩擦② |
運動量(並進・回転)および運動量(並進・回転)保存の法則を説明できる。
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| 15週 |
振動基礎 |
不減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。調和外力による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。調和変位による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。
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| 16週 |
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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 | 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前2 |
| 偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 4 | 前2 |
| 着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | 前2 |
| 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。 | 4 | 前5 |
| 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。 | 4 | 前2,前3,前4,前13 |
| 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。 | 4 | 前3,前4,前13 |
| 運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 | 4 | 前2,前3,前4 |
| 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。 | 4 | 前2,前3,前4 |
| 運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。 | 4 | 前1,前3,前4,前14 |
| 周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前3,前4,前14 |
| 向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前3,前4,前14 |
| 仕事の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前9,前11,前12,前13,前14 |
| てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。 | 4 | 前9,前11,前12,前13,前14 |
| 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。 | 4 | 前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 4 | 前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 動力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 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。 | 4 | 前13 |
| 運動量および運動量保存の法則を説明できる。 | 4 | 前9,前12,前13,前14 |
| 剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 4 | 前5,前9,前14 |
| 平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 4 | 前5,前6,前7,前9,前14 |
| 振動の種類および調和振動を説明できる。 | 4 | 前15 |
| 不減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | 前15 |
| 減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | 前15 |
| 調和外力による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | 前15 |
| 調和変位による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | 前15 |
| 材料 | 機械材料に求められる性質を説明できる。 | 3 | |
| 金属材料、非金属材料、複合材料、機能性材料の性質と用途を説明できる。 | 1 | |
| 引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。 | 3 | |
| 硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。 | 3 | |
| 金属と合金の結晶構造を説明できる。 | 3 | |
| 金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。 | 3 | |
| 合金の状態図の見方を説明できる。 | 3 | |
| 塑性変形の起り方を説明できる。 | 3 | |
| 加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できる。 | 3 | |
| 鉄鋼の製法を説明できる。 | 3 | |
| 炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。 | 3 | |
| Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。 | 3 | |
| 焼きなましの目的と操作を説明できる。 | 3 | |
| 焼きならしの目的と操作を説明できる。 | 3 | |
| 焼入れの目的と操作を説明できる。 | 3 | |
| 焼戻しの目的と操作を説明できる。 | 3 | |