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05年度 (2023年度)
授業科目 水理学Ⅰ
科目番号 0049 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 改訂版 図説 わかる水理学 井上和也編
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
水理学とは
授業の進め方、評価方法、水理学の生かされる現場について理解できる
2週 水の性質とふるまい
単位と次元
水の性質とふるまい、単位と次元について理解できる
3週 相似律
相似律について理解できる
4週 静水圧の性質 静水圧の性質について理解できる
5週 水圧計(マノメータ) 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 曲面に作用する静水圧1) 曲面に作用する静水圧1)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2) 曲面に作用する静水圧2)について理解できる
11週 曲面に作用する静水圧3) 曲面に作用する静水圧3)について理解できる
12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
13週 浮体の安定 浮体の安定について理解できる
14週 相対的静止流体 相対的静止流体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 流れの基礎 流れの基礎について理解できる
2週 連続式 連続式について理解できる
3週 ベルヌーイ式 ベルヌーイ式の演習問題を解くことができる
4週 基礎式の適用1) 基礎式の適用1)について理解できる
5週 基礎式の適用2) 基礎式の適用2)を解くことができる
6週 基礎式の適用3) 基礎式の適用3)の応用について理解できる
7週 基礎式の適用4) 基礎式の適用4)を解くことができる
8週 中間試験
4thQ
9週 運動量式 運動量式について理解できる
10週 運動量式の適用1) 運動量式の適用1)について理解できる
11週 運動量式の適用2) 運動量式の適用2)について理解できる
12週 運動量式の適用3) 運動量式の適用3)について理解できる
13週 運動量式の適用4) 運動量式の適用4)について理解できる
14週 層流と乱流 層流と乱流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