到達目標
1. ラグランジュ，オイラー表記などの流体運動の記述を説明できる．
2. 流体要素の運動や変形を数式を用いて表すことができる．
3. 渦や循環など現象を説明できる．
4. 速度ポテンシャルや流れ関数を理解し，流れの記述ができる ．
5. 複素ポテンシャルを理解し，流れの記述ができる．
6. 流体に関わる偏微分方程式を理解できる．
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 | ラグランジュとオイラーの表記の違いを説明でき，計算することができる | ラグランジュとオイラーの表記の違いを説明できる | ラグランジュとオイラーの表記の違いを説明できない |
| 評価項目2 | 流体要素の運動と変形を説明することができ，それぞれの式の導出をすることができる | 流体要素の運動と変形を説明することができる | 流体要素の運動と変形を説明することができない |
| 評価項目3 | 強制渦と自由渦の違いを理解し，さらに循環をベクトル解析の知識を用いて説明することができる | 強制渦と自由渦の違いを説明することができる | 強制渦と自由渦の違いを説明することができない |
| 評価項目4 | 速度ポテンシャルと流れ関数の物理的な意味を理解し，計算することができる | 速度ポテンシャルと流れ関数を計算することができる | 速度ポテンシャルと流れ関数を計算することができない |
| 評価項目5 | 複素ポテンシャルの意味を説明することができ，さらに計算も行うことができる | 複素ポテンシャルを計算することができる | 複素ポテンシャルを計算することができない |
| 評価項目6 | ナビエ・ストークス方程式からハーゲンポワズイユ流れの式などを導出することができる | ナビエ・ストークス方程式を書くことできる | ナビエ・ストークス方程式を書くことできない |
学科の到達目標項目との関係
本科学習目標 1
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本科学習目標 2
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本科学習目標 3
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創造工学プログラム B1専門(機械工学)
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教育方法等
概要:
3，4年次に学んだ主として流体現象についての物理的理解を深め，流れの問題解決の糸口となる数理解析方法を加味した基礎学力を身に付ける．理想流体の流れ，粘性流体の流れについての専門的知識を身に付け，各種流れ場の課題解決の方法について学ぶ．
授業の進め方・方法:
【事前事後学習など】随時，講義内容の復習のためのレポート課題を与える。
【関連科目】 流れ学，解析学，応用数学，物理学，応用物理
注意点:
授業中とテスト直前の学習のみでなく，平常時の予習と復習が大切である。
関数電卓を必ず持参し，演習課題のレポートは必ず提出すること。
【評価方法・評価基準】
成績は中間試験(40%)，期末試験(40%)，課題や小テスト(20%)で総合的に評価する．
成績の評価基準として60点以上を合格とする．
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 |
流体運動の記述 |
2つの流体運動の記述方法を説明することができる
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| 2週 |
流体要素の運動と変形（１） |
並進運動と伸縮変形をを理解できる
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| 3週 |
流体要素の運動と変形（２） |
回転運動とせん断変形を理解できる
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| 4週 |
渦と循環 |
2つの渦を説明することができる
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| 5週 |
連続の式 |
連続の式を導出することができる
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| 6週 |
オイラーの運動方程式 |
オイラーの運動方程式を導出することができる
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| 7週 |
速度ポテンシャルと流れ関数 |
速度ポテンシャルと流れ関数の意味を理解し，2つの関係を説明できる
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| 8週 |
複素ポテンシャル |
複素ポテンシャルの意味を説明し，簡単な計算ができる
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| 2ndQ |
| 9週 |
基本的なポテンシャル流れ |
ポテンシャル流れの基本を説明でき，計算ができる
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| 10週 |
ポテンシャル流れの重ね合わせ（１） |
ポテンシャルの重ね合わせに関する基礎問題を解くことができる
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| 11週 |
ポテンシャル流れの重ね合わせ（２） |
ポテンシャルの重ね合わせに関する応用問題を解くことができる
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| 12週 |
流体に働く応力 |
流体に働く応力を説明できる
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| 13週 |
応力と変形速度 |
応力と変形速度の意味を説明できる
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| 14週 |
ナビエ・ストークス方程式 |
ナビエ・ストークス方程式を記述でき，簡単な計算ができる．
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| 15週 |
前期復習 |
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| 16週 |
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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 |
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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |