水理学Ⅰ

科目基礎情報

学校 和歌山工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 水理学Ⅰ
科目番号 0048 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 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 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 水理学,日下部重幸・檀 和秀・湯城豊勝,コロナ社
担当教員 小池 信昭

到達目標

1.静水圧の考え方が理解できる。(C-1)
2.流れの基礎理論(連続式,ベルヌーイの定理,運動量方程式)を理解できる。(C-1)
3.土木技術者として水理学で学んだ公式などを、河川・ダムなどの水工構造物にどのように適用できるかを理解できる。(C-1)

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
静水圧曲面に作用する静水圧など応用的な問題を解くことができる鉛直な平面に作用する静水圧など基本的な問題を解くことができる静水圧の考え方が理解できない
流れの基礎理論連続式、ベルヌーイの定理、運動量方程式を連立した応用問題を解くことができる連続式、ベルヌーイの定理の基本的な問題を解くことができる連続式、ベルヌーイの定理、運動量方程式の問題を解くことができない

学科の到達目標項目との関係

C-1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
水理学の基礎となる静水圧の考え方を学ぶとともに,流れの基礎理論となる連続式,ベルヌーイの定理,運動量方程式を用いて完全流体の流れの性質を理解することをめざす
授業の進め方・方法:
シラバスの項目について教科書の説明に沿って、詳細は黒板に板書をしながらその項目について説明します。同時に例題・演習問題を通して、理解を深めます。
注意点:
事前学習:その週のシラバスの項目について、きちんと予習してくること。(予習をしなければ、授業を聞いても理解できません。)
事後学習:その週に学んだ内容を記入したノートを用いて、復習を行うこと。

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 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 オリエンテーション 授業の進め方、評価方法などについて理解できる
2週 単位と次元 単位と次元について理解できる
3週 水の物理的性質 水の物理的性質について理解できる
4週 相似則 相似則について理解できる
5週 静水圧、水圧計(マノメータ) 静水圧、水圧計(マノメータ)について理解できる
6週 鉛直な平面に作用する静水圧 鉛直な平面に作用する静水圧について理解できる
7週 傾斜した平面に作用する静水圧 傾斜した平面に作用する静水圧について理解できる
8週 演習問題 演習問題を解くことができる
2ndQ
9週 中間試験
10週 曲面に作用する静水圧 曲面に作用する静水圧について理解できる
11週 浮力(アルキメデスの原理) 浮力(アルキメデスの原理)について理解できる
12週 浮体の安定 浮体の安定について理解できる
13週 相対的静止の水面 相対的静止の水面について理解できる
14週 演習問題 演習問題を解くことができる
15週 期末試験 期末試験で合格点を取ることができる
16週 答案返却・試験の解説 試験の解説を理解することができる
後期
3rdQ
1週 流れの分類 流れの分類について理解できる
2週 連続の式 連続の式について理解できる
3週 連続の式の演習問題 連続の式の演習問題を解くことができる
4週 ベルヌーイの定理 ベルヌーイの定理について理解できる
5週 ベルヌーイの定理の演習問題 ベルヌーイの定理の演習問題を解くことができる
6週 ベルヌーイの定理の応用 ベルヌーイの定理の応用について理解できる
7週 演習問題 演習問題を解くことができる
8週 中間試験
4thQ
9週 運動量方程式 運動量方程式について理解できる
10週 運動量方程式の演習問題 運動量方程式の演習問題を解くことができる
11週 運動量方程式の応用 運動量方程式の応用について理解できる
12週 小形・大形オリフィス 小形・大形オリフィスについて理解できる
13週 オリフィスによる排水時間 オリフィスによる排水時間について理解できる
14週 水門、四角堰・三角堰・広頂堰 水門、四角堰・三角堰・広頂堰について理解できる
15週 期末試験 期末試験で合格点を取ることができる
16週 答案返却・試験の解説 試験の解説を理解することができる

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
専門的能力分野別の専門工学建設系分野水理水理学で用いる単位系を説明できる。3前2
静水圧の表現、強さ、作用する方向について、説明できる。3前5
平面と曲面に作用する全水圧の大きさと作用点を計算できる。3前6,前7,前9,前10
浮力と浮体の安定を計算できる。3前11,前12
完全流体の運動方程式(Eulerの運動方程式)を説明できる。3後1
連続の式を説明できる。3後2,後3
ベルヌーイの定理を説明でき、これを応用(ベンチュリーメータなど)した 計算ができる。3後4,後5,後6
運動量保存則を説明でき、これを応用した計算ができる。3後9,後10,後11

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力100000010
専門的能力900000090
分野横断的能力0000000