工業力学Ⅱ

科目基礎情報

学校	豊田工業高等専門学校	開講年度	令和07年度 (2025年度)
授業科目	工業力学Ⅱ
科目番号	13125	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	機械工学科	対象学年	3
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	「詳解　工業力学　（第２版）」　入江敏博　著（オーム社）
担当教員	土井 克則

到達目標

ア）物体の並進および回転運動と作用する力の関係を運動方程式で表すことができる．かつ，それを解いて物体の運動や作用する力を求めることができる．
イ）物体の運動量と力積，力学的エネルギーと仕事・動力の関係を方程式で表すことができる．かつ，それを解いて物体の運動や作用する力を求めることができる．
ウ）物体に作用する抗力，摩擦力，分布力の大きさを求めることができる．
エ）物体の重心と慣性モーメントを求めることができる．

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	物体の並進および回転運動と作用する力の関係を十分に理解し，それを応用して様々な物体の運動を解析・設計することができる．	物体の並進および回転運動と作用する力の関係を運動方程式で表すことができる．かつ，それを解いて物体の運動や作用する力を求めることができる．	物体の並進および回転運動と作用する力の関係を運動方程式で表すことができない．または，それを解いて物体の運動や作用する力を求めることができない．
評価項目２	物体の運動量と力積，力学的エネルギーと仕事・動力の概念を十分に理解し，それを応用して様々な物体の運動を解析・設計することができる．	物体の運動量と力積，力学的エネルギーと仕事・動力の関係を方程式で表すことができる．かつ，それを解いて物体の運動や作用する力を求めることができる．	物体の運動量と力積，力学的エネルギーと仕事・動力の関係を方程式で表すことができない．または，それを解いて物体の運動や作用する力を求めることができない．
評価項目３	物体に作用する抗力，摩擦力，分布力の特性を理解し，それを応用して様々な物体の運動を解析・設計することができる．	物体に作用する抗力，摩擦力，分布力の大きさを求めることができる．	物体に作用する抗力，摩擦力，分布力の大きさを求めることができない．
評価項目４	物体の重心と慣性モーメントの特性を理解し，それを応用して様々な物体の運動を解析・設計することができる．	物体の重心と慣性モーメントを求めることができる．	物体の重心や慣性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

本校教育目標 ① ものづくり能力

本校教育目標 ② 基礎学力

教育方法等

概要:

機械工学において「力学」はその根幹を成す最重要科目である．本科目では，これまでの学習内容を復習すると共に，主に剛体の動力学を学ぶ．これにより，これから学ぶ機械工学の主要科目の内容を理解する上で必要となる基礎を確実に修得することを目的とする．

授業の進め方・方法:

講義形式で行う．また，原則毎回レポート課題を課す．

注意点:

これまでの「物理ⅠA・ⅠB・ⅡA」や「工業力学Ⅰ」の内容をできるだけ理解していることが望ましい．

授業の属性・履修上の区分

実務経験のある教員による授業

必履修

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	質点の運動方程式	質点の運動と作用する力の関係を運動方程式で表し，それを解いて質点の運動を求めることができる．
		2週	運動量と力積，力学的エネルギーと仕事・動力	質点の運動量と力積，力学的エネルギーと仕事・動力の関係を方程式で表し，それを解いて質点の運動を求めることができる．
		3週	作用反作用の法則，抗力，摩擦力	作用反作用の法則を理解すると共に，物体に作用する抗力や摩擦力の大きさを求めることができる．
		4週	円運動，曲線運動	円運動や曲線運動する質点の運動と作用する力の関係を運動方程式で表し，それを解いて質点の加速度や作用する力を求めることができる．
		5週	非慣性系と慣性力，遠心力，コリオリ力	非慣性系と慣性力の概念を理解する．また，質点に作用する慣性力，遠心力，コリオリ力を求めることができる．
		6週	分布力，流体による力	物体に作用する分布力や流体による力の大きさと作用中心を求めることができる．
		7週	これまでのまとめ	これまでに学習した内容に関する問題を解くことができる．
		8週	偶力とモーメント	偶力とモーメントの概念と特性を理解する．また，物体に作用するモーメントを求めることができる．
	2ndQ
		9週	剛体のつり合い	つり合い状態にある剛体に作用している力を求めることができる．
		10週	質点系の運動方程式，内力と外力	質点系の重心の運動と重心まわりの相対運動，重心の運動と外力の関係，内力と外力の違いを理解する．
		11週	剛体の回転運動	剛体の回転運動と作用するモーメントの関係を運動方程式で表し，それを解いて剛体の回転運動を求めることができる．
		12週	重心，慣性モーメント	様々な形状の物体の重心と慣性モーメントを計算できる．
		13週	剛体の並進・回転運動	剛体の並進・回転運動と作用する力・モーメントの関係を運動方程式で表し，それを解いて剛体の並進・回転運動を求めることができる．
		14週	角運動量，回転運動エネルギー	剛体の角運動量と力積，回転運動エネルギーと仕事・動力の関係を方程式で表し，それを解いて剛体の回転運動を求めることができる．
		15週	これまでのまとめ	これまでに学習した内容に関する問題を解くことができる．
		16週

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
基礎的能力	自然科学	物理	力学	静止摩擦力がはたらいている場合の力のつりあいについて説明できる。	4
				最大摩擦力に関する計算ができる。	4
				動摩擦力に関する計算ができる。	4
				仕事と仕事率に関する計算ができる。	4
				物体の運動エネルギーに関する計算ができる。	4
				重力による位置エネルギーに関する計算ができる。	4
				弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。	4
				力学的エネルギー保存則を様々な物理量の計算に利用できる。	4
				物体の質量と速度から運動量を求めることができる。	4
				運動量の差が力積に等しいことを利用して、様々な物理量の計算ができる。	4
				運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。	4
				角運動量を求めることができる。	4
				角運動量保存則について具体的な例を挙げて説明できる。	4
				一様な棒などの簡単な形状に対する慣性モーメントを求めることができる。	4
				剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。	4
専門的能力	分野別の専門工学	機械系分野	力学	仕事の意味を理解し、計算できる。	4	前2,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2,前8,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2,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2,前14
				動力の意味を理解し、計算できる。	4	前2,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3
				運動量および運動量保存の法則を説明できる。	4	前2,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10,前11,前13
				平板および立体の慣性モーメントを計算できる。	4	前12

評価割合

	中間試験	定期試験	課題	合計
総合評価割合	28	42	30	100
専門的能力	28	42	30	100