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，社会基盤整備の中で，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．具体的には， 以下の項目を目標とする．
①力の性質を理解する
②力のつり合い式をたてる
③力のつり合い式を解く
④物体におよぼす「外力」を理解する
⑤物体内部に発生する「内力」を理解する
⑥断面の性質を理解する
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，社会基盤整備の中で，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・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．
注意点:
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週 |
授業内容 |
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 |
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
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| 2週 |
力学を学ぶ前に（単位と次元 他） |
単位と次元について理解する
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| 3週 |
力の性質1（力の種類・単位・法則） |
力の種類・単位・法則について理解する
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| 4週 |
力の性質2（力の表し方：合成・分解） |
力の表し方：合成・分解を理解し、計算できる
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| 5週 |
力の性質3（力のモーメント） |
力のモーメントを理解する
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| 6週 |
力の性質4（力のつりあい1）･･･物体が質点の場合 |
力のつりあい式をたて、未知の外力を計算できる
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| 7週 |
力の性質5（力のつりあい2）･･･物体が剛体の場合 |
力のつりあい式をたて、未知の外力を計算できる
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
物体（剛体）に作用する外力と力のつりあい1（荷重の形状と地盤が支える力＝反力） |
反力について理解する
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| 10週 |
物体（剛体）に作用する外力と力のつりあい2（集中荷重が作用した場合の反力の計算） |
反力を計算できる
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| 11週 |
物体（剛体）に作用する外力と力のつりあい3（分布荷重が作用した場合の反力の計算） |
反力を計算できる
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| 12週 |
物体（剛体）の内部に発生する内力と力のつりあい1（断面にはたらく力（＝内力）の概念） |
断面力を計算できる
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| 13週 |
物体（剛体）の内部に発生する内力と力のつりあい2（断面に垂直な方向の内力） |
断面力を計算できる
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| 14週 |
物体（剛体）の内部に発生する内力と力のつりあい3（断面に平行な方向の内力＋曲げモーメント） |
断面力を計算できる
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| 15週 |
基礎力学前半のまとめ |
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
物体の断面の性質1（断面一次モーメント） |
断面一次モーメントについて理解する
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| 2週 |
物体の断面の性質2（図心およびその実験） |
図心について理解し、模型と計算で求めることができる
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| 3週 |
物体の断面の性質3（断面二次モーメント） |
断面二次モーメントについて理解する
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| 4週 |
物体（弾性体）の変形1（応力とひずみ） |
応力とひずみについて理解する
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| 5週 |
物体（弾性体）の変形2（応力とひずみの関係）･･･弾性体 |
弾性体について理解する
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| 6週 |
物体（弾性体）の変形3（変形している物体内に生じる応力1）･･･引張／圧縮 |
物体の変形について理解する
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| 7週 |
物体（弾性体）の変形4（変形している物体内に生じる応力2）･･･鋼材の引張試験 |
物体の変形について理解する
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
物体（流体）の内部に発生する内力と力のつりあい4（水の重量） |
水の性質について理解する
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| 10週 |
物体（流体）の内部に発生する内力と力のつりあい5（静水圧） |
静水圧について理解する
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| 11週 |
物体（剛体）に作用する外力と力のつりあい5 （水が構造物におよぼす力） |
水が構造物におよぼす力について理解する
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| 12週 |
流体内におかれた物体の力のつりあい（浮力） |
浮力を計算できる
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| 13週 |
物体（地盤）の内部に発生する内力と力のつりあい6（土の重量） |
土の重量について計算できる
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| 14週 |
物体（地盤）の内部に発生する内力と力のつりあい7（静止土圧） |
地盤内応力について理解する
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| 15週 |
フォローアップ（期末試験解答の解説など） |
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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 力学 | 物体に作用する力を図示することができる。 | 3 | |
| 力の合成と分解をすることができる。 | 3 | |
| フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。 | 3 | |
| 力のモーメントを求めることができる。 | 3 | |
| 剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 3 | |
| 重心に関する計算ができる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 建設系分野 | 構造 | 力の定義、単位、要素について説明できる。 | 3 | |
| 力のモーメント、偶力のモーメントについて理解している。 | 2 | |
| 力の合成と分解について理解し、計算できる。 | 3 | |
| 力のつり合いについて理解している。 | 3 | |
| 構造物の種類やその安定について理解している。 | 2 | |
| 構造物に作用する荷重の種類について理解している。 | 2 | |
| 静定構造物を支える支点や対応する反力を理解し、それらを力のつり合いより計算できる。 | 3 | |
| 断面1次モーメントを理解し、図心を計算できる。 | 3 | |
| 断面2次モーメント、断面係数や断面2次半径などの断面諸量を理解し、それらを計算できる。 | 3 | |
| はりの支点の種類、対応する支点反力を理解し、はりの種類やその安定性について説明できる。 | 3 | |
| はりに作用する外力としての荷重の種類を理解している。 | 2 | |
| はりの断面力と荷重の相互関係を理解している。 | 2 | |
| 各種静定ばりの断面に作用する内力としての断面力(せん断力、曲げモーメント)、断面力図(せん断力図、曲げモーメント図)について、説明できる。 | 3 | |
| はりにおける変形の基本仮定を理解し、断面力と応力（軸応力、せん断応力、曲げ応力）について説明でき、それらを計算できる。 | 1 | |
| 応力とその種類、ひずみとその種類、応力とひずみの関係を理解し、弾性係数、ポアソン比やフックの法則などの概要について説明でき、それらを計算できる。 | 3 | |
| 応力とその種類、ひずみとその種類、応力とひずみの関係（フックの法則、弾性係数、ポアソン比）について説明でき、それらを活用できる。 | 3 | |
| 鋼材の力学的性質について理解している。 | 2 | |
| 断面に作用する垂直応力、せん断応力について、説明できる。 | 1 | |
| 垂直応力とせん断応力について説明できる。 | 1 | |
| 構造物の安定性、静定・不静定の物理的意味と判別式の誘導ができ、不静定次数を計算できる。 | 3 | |
| 水理 | 水理学で用いる単位系を説明できる。 | 2 | |
| 水の基本的な性質について説明できる。 | 2 | |
| 静水圧の表現、強さ、作用する方向について、説明できる。 | 2 | |
| 浮力と浮体の安定を計算できる。 | 2 | |