到達目標
１．管水路および開水路について，流れの抵抗則を用いた流速・流量の評価ができ，粘性流体の性質を理解できる。（C-1）
２．水理学全体の演習問題を解くことによって，水理学の内容を統一的に理解できる。（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 |
| 管水路 | 管水路の応用的な問題を解くことができる | 管水路の基本的なな問題を解くことができる | 管水路の問題を解くことができない |
| 開水路 | 開水路の応用的な問題を解くことができる | 開水路の基本的な問題を解くことができる | 開水路の問題を解くことができない |
| 水理学全体の演習問題 | 国家公務員Ⅱ種レベルの問題を解くことができる | 国家公務員Ⅲ種レベルの問題を解くことができる | 国家公務員Ⅲ種レベル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
教育方法等
概要:
管水路および開水路について，流れの抵抗則を用いた流速・流量の評価方法を説明し，完全流体と粘性流体の性質の違いを理解できるようにする．また，３年生からの水理学の総復習をすることによって，水理学の内容を統一的に理解できるようになることをめざす
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
授業計画
|
|
週 |
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、評価方法について理解できる
|
| 2週 |
管水路の流速分布 |
管水路の流速分布について理解できる
|
| 3週 |
管水路の摩擦損失水頭 |
管水路の摩擦損失水頭について理解できる
|
| 4週 |
管水路の平均流速公式 |
管水路の平均流速公式について理解できる
|
| 5週 |
摩擦以外の形状損失水頭 |
摩擦以外の形状損失水頭について理解できる
|
| 6週 |
単線管水路 |
単線管水路について理解できる
|
| 7週 |
サイフォン、分流および合流管路 |
サイフォン、分流および合流管路について理解できる
|
| 8週 |
開水路定常流の基礎式 |
開水路定常流の基礎式について理解できる
|
| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験 |
|
| 10週 |
常流と射流 |
常流と射流について理解できる
|
| 11週 |
限界流・フルード数 |
限界流・フルード数について理解できる
|
| 12週 |
跳水 |
跳水について理解できる
|
| 13週 |
開水路の等流・平均流速公式 |
開水路の等流・平均流速公式について理解できる
|
| 14週 |
開水路の不等流 |
開水路の不等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
|
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
演習問題
静水圧 |
静水圧に関する演習問題を解くことができる
|
| 2週 |
平面に作用する静水圧 |
平面に作用する静水圧に関する演習問題を解くことができる
|
| 3週 |
曲面に作用する静水圧 |
曲面に作用する静水圧に関する演習問題を解くことができる
|
| 4週 |
浮力、浮体の安定 |
浮力、浮体の安定に関する演習問題を解くことができる
|
| 5週 |
連続式 |
連続式に関する演習問題を解くことができる
|
| 6週 |
ベルヌーイの定理 |
ベルヌーイの定理に関する演習問題を解くことができる
|
| 7週 |
運動量方程式 |
運動量方程式に関する演習問題を解くことができる
|
| 8週 |
中間試験 |
|
| 4thQ |
| 9週 |
管水路の摩擦損失 |
管水路の摩擦損失に関する演習問題を解くことができる
|
| 10週 |
管水路の平均流速公式 |
管水路の平均流速公式に関する演習問題を解くことができる
|
| 11週 |
単線管水路 |
単線管水路に関する演習問題を解くことができる
|
| 12週 |
常流と射流 |
常流と射流に関する演習問題を解くことができる
|
| 13週 |
限界流・フルード数・跳水 |
限界流・フルード数・跳水に関する演習問題を解くことができる
|
| 14週 |
開水路の等流・平均流速公式 |
開水路の等流・平均流速公式に関する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
|
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。 | 4 | 後1 |
| 静水圧の表現、強さ、作用する方向について、説明できる。 | 4 | 後1 |
| 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。 | 4 | 後2,後3 |
| 浮力と浮体の安定を計算できる。 | 4 | 後4 |
| 完全流体の運動方程式(Eulerの運動方程式)を説明できる。 | 4 | 前9 |
| 連続の式を説明できる。 | 4 | 後5 |
| 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。 | 4 | 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。 | 4 | 後7 |
| 比エネルギー、フルード数、常流と射流、限界水深(ベスの定理、ベランジェの定理)、跳水現象について、説明できる。 | 4 | 前10,前11,前12 |
| 層流と乱流について、説明できる。 | 4 | 前2 |
| 流体摩擦(レイノルズ応力、混合距離)を説明できる。 | 4 | 前2 |
| 管水路の摩擦以外の損失係数について、説明できる。 | 4 | 前5 |
| 各種の管路の流れが計算できる。 | 4 | 前6,前7 |
| 開水路の等流(平均流速公式、限界水深、等流水深)について、計算できる。 | 4 | 前13 |
| 開水路不等流の基礎方程式を説明できる。 | 4 | 前14 |
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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |
| 専門的能力 | 90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 90 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |