1. 力は,大きさ,向き,作用する点によって表わされることを説明できる
2. 質点の運動方程式が立てられ,物体の運動を計算できる
3. 剛体の概念を理解し,質点との違いを説明できる
4. 力のモーメントの意味を理解し,計算できる
5. 慣性モーメントを計算できる
6. 剛体の運動方程式が立てられる
概要:
機械工学の基礎である力学を学ぶ.
物理で学んだ運動方程式が微分の形でかけることを理解し,物理で学んだ公式の導出を理解する.
大きさを持つ物体(剛体)の運動について学ぶ.
授業の進め方・方法:
授業は基本的に講義の形式をとり,適宜レポートを課す.
授業内容は授業計画に示す通り.
注意点:
数学(ベクトル,微分積分)及び物理(力学)の知識を要する.
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 | 速度と加速度の概念を説明できる。 | 2 | |
等加速度直線運動の公式を用いて、物体の座標、時間、速度に関する計算ができる。 | 3 | |
平面内を移動する質点の運動を位置ベクトルの変化として扱うことができる。 | 3 | |
物体の変位、速度、加速度を微分・積分を用いて相互に計算することができる。 | 3 | |
平均の速度、平均の加速度を計算することができる。 | 3 | |
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 | |
重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 2 | |
質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。 | 3 | |
運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | |
等速円運動をする物体の速度、角速度、加速度、向心力に関する計算ができる。 | 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 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 力学 | 力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。 | 3 | |
一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。 | 3 | |
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 2 | |
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 3 | |
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 3 | |
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 2 | |
重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。 | 4 | |
速度の意味を理解し、等速直線運動における時間と変位の関係を説明できる。 | 2 | |
加速度の意味を理解し、等加速度運動における時間と速度・変位の関係を説明できる。 | 2 | |
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 | 2 | |
運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。 | 4 | |
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。 | 2 | |
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 2 | |
向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。 | 2 | |
剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 4 | |
平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 4 | |