基礎力学

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 基礎力学
科目番号 0023 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 環境都市工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 土木基礎力学1(実教出版)を用いる.その他,適宜,プリントを配る
担当教員 水野 和憲

目的・到達目標

1.未知の力を求めることができ,可視化できる(評価項目は下記,①~④)
2.物体の変形に関する概念を理解し,応用できる(評価項目は下記,⑤~⑥)
3.断面の性質について理解し,応用できる(評価項目は下記,⑦~⑧)
岐阜高専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
①力の性質を理解できる力の性質に関する問題を8割以上解くことができる力の性質に関する問題を6割以上解くことができる力の性質に関する問題を6割以上解くことができる
②外力を求めることができる反力を求める問題を5題以上解くことができる反力を求める問題を3題解くことができる反力を求めることができない
③内力を求めることができる内力を求める問題を5題以上解くことができる内力を求める問題を3題解くことができる内力を求めることができない
④内力を可視化できる単純梁を解く問題を5題解くことができる単純梁を解く問題を3題解くことができる単純梁を解くことができない
⑤変形に関する専門用語を説明できる変形に関する専門用語を8割以上説明できる変形に関する専門用語を6割説明できる変形に関する専門用語を説明できない
⑥変形量を求めることができる変形量を求める問題を5題以上解くことができる変形量を求める問題を3題解くことができる変形量を求めることができない
⑦図心を求めることができる組合せ断面の図心を8題以上求めることができる組合せ断面の図心を6題求めることができる図心を求めることができない
⑧図心軸に関する断面2次モーメントを求めることができる組合せ断面の問題を3題以上解くことができる組合せ断面の問題を1題解くことができる図心軸に関する断面2次モーメントを求めることができない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
物理学で学んだ力学と環境都市工学で必要とされる力学の関係を理解しながら,社会基盤整備に関わる設計,施工に必要となる力学の基礎的な知識を修得する.
特に,対象とする物体や材料(構造物・水・土・コンクリート)が変わっても共通する力学的性質を学習する.本授業では「力のつりあい」を徹底的に理解し,これより未知の“力”を求める考え方を理解する.
授業の進め方と授業内容・方法:
授業は,板書やPowerPointを中心に説明を行うので,各自講義ノートを充実させること.
同時に,適宜行う演習問題に積極的に取り組み,理解を深めること.また,必要に応じて簡単な力学実験を実施するので,データをExcelで整理することがある.
(事前準備の学習)各回の学習内容について,教科書もしくは事前配布するプリント等を確認しておく.
英語導入計画:Technical terms
注意点:
授業の内容を確実に身につけるために,予習・復習が必須である.

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・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 講義概要,物理学の力学と環境都市工学の力学の関係について
(ALのレベルC)
物理学の力学と環境都市工学の力学の関係について理解する
2週 力学を学ぶ前に(単位と次元 他)
(ALのレベルC)
単位と次元について理解する
3週 力の性質1(力の種類・単位・法則)
(ALのレベルC)
力の種類・単位・法則について理解する
4週 力の性質2(力の表し方:合成・分解)
(ALのレベルC)
力の表し方:合成・分解を理解し、計算できる
5週 力の性質3(力のモーメント)
(ALのレベルC)
力のモーメントを理解する
6週 力の性質4(力のつりあい1)・・・物体が質点の場合
(ALのレベルC)
力のつりあい式をたて、未知の外力を計算できる
7週 力の性質5(力のつりあい2)・・・物体が剛体の場合
(ALのレベルC)
力のつりあい式をたて、未知の外力を計算できる
8週 中間試験
2ndQ
9週 物体に作用する外力と力のつりあい(荷重の形状と地盤が支える力=反力)
(ALのレベルC)
反力について理解する
10週 物体に作用する外力と力のつりあい(集中荷重が作用した場合の反力の計算)
(ALのレベルC)
反力を計算できる
11週 物体に作用する外力と力のつりあい(分布荷重が作用した場合の反力の計算)
(ALのレベルC)
反力を計算できる
12週 物体の内部に発生する内力と力のつりあい(軸力)
(ALのレベルC)
断面力を計算できる
13週 物体の内部に発生する内力と力のつりあい(せん断力)
(ALのレベルC)
断面力を計算できる
14週 物体の内部に発生する内力と力のつりあい(曲げモーメント)
(ALのレベルC)
断面力を計算できる
15週 基礎力学前半のまとめ
16週
後期
3rdQ
1週 物体の内部に発生する内力と力のつりあい(単純梁を解く1)
(ALのレベルC)
断面力を計算できる
2週 物体の内部に発生する内力と力のつりあい(単純梁を解く2)
(ALのレベルC)
断面力図を描くことができる
3週 物体の断面の性質(断面一次モーメント)
(ALのレベルC)
断面一次モーメントについて理解する
4週 物体の断面の性質(図心およびその実験)
(ALのレベルA)
図心について理解し、模型と計算で求めることができる
5週 物体の断面の性質(断面二次モーメント)
(ALのレベルC)
断面二次モーメントについて理解する
6週 物体の変形・・・鋼材の引張試験
(ALのレベルB)
物体の変形について理解する
7週 物体の変形・・・鋼材の引張試験の測定結果の整理
(ALのレベルB)
物体の変形について理解する
8週 中間試験
4thQ
9週 物体の変形(応力とひずみ)
(ALのレベルC)
応力とひずみについて理解する
10週 物体の変形(応力とひずみの関係)・・・弾性体
(ALのレベルC)
弾性体について理解する
11週 流体の力学(水の重量)
(ALのレベルC)
水の性質について理解する
12週 流体の力学(静水圧)
(ALのレベルC)
静水圧について理解する
13週 流体の力学(水が構造物におよぼす力)
(ALのレベルC)
水が構造物におよぼす力について理解する
14週 流体の力学(浮力)
(ALのレベルC)
浮力を計算できる
15週 フォローアップ(期末試験解答の解説など)
16週

評価割合

定期試験平常試験課題合計
総合評価割合38010020500
到達目標1.240200260
到達目標2.5020070
到達目標3.5002070
単位と次元等400040
専門用語の英訳060060