工業力学

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 工業力学
科目番号 0052 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 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 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 工業力学入門(伊藤勝悦・森北出版)
担当教員 加藤 浩三

目的・到達目標

以下の各項目を到達目標とする。
① 力(合成を含む)とモーメントを理解し、力のつり合いおよび重心を計算できる。
② 直線運動・平面運動の速度・加速度・移動距離を計算できる。
③ 各種運動の運動方程式が導出できる。
④ 物体の慣性モーメントの概念を理解し、計算できる。
⑤ 力積、運動量およびエネルギーの概念を理解し、計算できる。
岐阜高専のディプロマポリシー:(D)

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
力(合成を含む)とモーメントを正確に説明、そして力のつり合いおよび重心を計算できる。力(合成を含む)とモーメントを説明、そして力のつり合いおよび重心を計算できる。力(合成を含む)とモーメントを説明できず、そして力のつり合いおよび重心を計算できない。
直線運動・平面運動の速度・加速度・移動距離を正確に計算できる。直線運動・平面運動の速度・加速度・移動距離を計算できる。直線運動・平面運動の速度・加速度・移動距離を計算できない。
各種運動の運動方程式が正確に導出できる。各種運動の運動方程式が導出できる。各種運動の運動方程式が導出できない。
物体の慣性モーメントの概念を正確に説明、そして計算できる。物体の慣性モーメントの概念を説明、そして計算できる。物体の慣性モーメントの概念を説明できず、そして計算できない。
力積、運動量およびエネルギーの概念を正確に説明、そして計算できる。力積、運動量およびエネルギーの概念を説明、そして計算できる。力積、運動量およびエネルギーの概念を説明できず、そして計算できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
本講義では、1・2学年時の物理学で学んだ力学の知識を基にして、機械工学の力学分野の基礎を習得する。高校物理の力学分野と機械工学の主要な力学分野である材料力学・機械力学分野との橋渡しをする位置づけの重要な科目である。
授業の進め方と授業内容・方法:
(事前準備の学習)2年次の物理学で学習した力学分野の復習をしておくこと。
本教科目は力学分野を中心とした積上げ方式の教科目である。教育目標達成のためには,毎回の講義後の復習により,講義内容を完全に習得した上で次回の講義に臨むこと。講義中はノートを採ることに夢中にならず,手を休め教員の解説に充分に耳を傾けて欲しい。
① 毎回,授業の進度に適合した演習問題が配布され,グループ学習等により取組む。
② 演習問題の解説はパワーポイントによってなされるが,適宜,学生は指名され口頭説明のコミュニケーション能力が鍛錬される。
なお,やむなく遅刻した場合に,その都度,授業担当教員に関連の記録を確認することは学生各自の責任である。
欠席した場合は,次の講義の前日までに教員室まで配布物を取りに来ること。
英語導入計画:Technical terms
注意点:
授業の内容を確実に身に着けるために,予習・復習が不可欠である。
授業中の演習問題や課題自体は,そのまま総得点率には反映されることはないが,課題は定期試験の出題範囲であるので,定期試験を介して総得点率に反映される。
なお,以下の項目により総得点を最大50点まで減ずる。
①授業中の私語(-5)
②授業中の熟睡,あるいは本教科目以外の業務等(-5)
③授業中ノートを執らない(-5)
④所定の教科書を準備しない(-5)
学習・教育目標:D-2(100%)

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・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 力(1)力の3要素・力の合成と分解 力の3要素・力の合成と分解に関して理解できる。
2週 力(2)力のモーメントと偶力、偶力のモーメント 力のモーメントと偶力、偶力のモーメントに関して理解できる。
3週 力(3)いろいろな場合の力の合成 いろいろな場合の力の合成方法に関して理解できる。
4週 力のつり合い(1)力のつり合い・力のつり合い条件式 力のつり合い・力のつり合い条件式に関して理解できる。
5週 力のつり合い(2)力のつり合い・力のつり合い条件式 力のつり合い・力のつり合い条件式に関して理解できる。
6週 力のつり合い(3)トラスとその解法Ⅰ トラスとその解法Ⅰに関して理解できる。
7週 力のつり合い(4)トラスとその解法Ⅱ トラスとその解法Ⅱに関して理解できる。
8週 総合演習(1)(ALのレベルB) 力と力のつり合いに関して理解できる。
2ndQ
9週 直線運動(1)等加速度運動の基本3式 等加速度運動の基本3式に関して理解できる。
10週 直線運動(2)運動の方程式の誘導 直線運動の運動の方程式の誘導に関して理解できる。
11週 平面運動(1)平面運動の基礎式 平面運動の基礎式に関して理解できる。
12週 平面運動(2)円運動と法線加速度 円運動と法線加速度に関して理解できる。
13週 運動方程式(1)運動の法則とダランベールの原理 運動の法則とダランベールの原理に関して理解できる。
14週 総合演習(2)(ALのレベルB) 物体の平面運動と運動方程式に関して理解できる。
15週 前期期末試験 前期期末試験
16週 期末試験の解答と解説、前期のまとめ 力と力のつり合い、物体の平面運動に関して、総合的に理解できる。
後期
3rdQ
1週 運動方程式(2)円運動と力 円運動と力に関して理解できる。
2週 重心(1)重心の定義と代表図形の重心 重心の定義と代表図形の重心について理解できる。
3週 重心(2)結合体の重心の計算法 結合体の重心の計算方法が理解できる。
4週 剛体の運動(1)慣性モーメントの定義 慣性モーメントの定義に関して理解できる。
5週 剛体の運動(2)慣性モーメントの計算法 慣性モーメントの計算法に関して理解できる。
6週 剛体の運動(3)角運動方程式 角運動方程式に関して理解できる。
7週 総合演習(3)(ALのレベルB) 重心および角運動方程式に関して理解できる。
8週 後期中間試験 後期中間試験
4thQ
9週 力積と運動量・仕事と力のモーメントによる仕事 力積と運動量・仕事と力のモーメントによる仕事に関して理解できる。
10週 エネルギーとエネルギー保存の法則・摩擦 エネルギーとエネルギー保存の法則・摩擦に関して理解できる。
11週 滑車の力と力のモーメントのつり合い 滑車の力と力のモーメントのつり合いについて理解できる。
12週 振動(1)振動物体の運動方程式 振動物体の運動方程式について理解できる。
13週 振動(2)振動系の固有振動数 振動系の固有振動数の固有振動数について理解できる。
14週 総合演習(4)(ALのレベルB)  力積、運動量、エネルギー、滑車、摩擦、振動に関して理解できる。
15週 後期期末試験 後期期末試験
16週 期末試験の解答の解説、後期のまとめ 物体の重心、剛体の運動および力積、運動量、エネルギー、滑車、摩擦、振動に関して総合的に理解できる。

評価割合

前期中間試験前期期末試験後期中間試験後期期末試験合計
総合評価割合100100100100400
得点100100100100400