到達目標
（１）流体工学で用いる専門用語および流体の物理的性質を理解し，説明できる．
（２）流体粒子間に相対的な運動がない場合の力学的な諸問題を理解し，説明できる．
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 | 流体工学で用いる専門用語および流体の物理的性質を理解し，正しく説明できる． | 流体工学で用いる専門用語および流体の物理的性質を理解し，説明できる． | 流体工学で用いる専門用語および流体の物理的性質を理解し，説明できない． |
| 評価項目2 | 流体粒子間に相対的な運動がない場合の力学的な諸問題を理解し，正しく説明できる． | 流体粒子間に相対的な運動がない場合の力学的な諸問題を理解し，説明できる． | 流体粒子間に相対的な運動がない場合の力学的な諸問題を理解し，説明できない． |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 1
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機械工学科 到達目標 M1 機械工学科 基礎知識
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教育方法等
概要:
本科目では，「流体工学」の導入科目である「水力学」の学習範囲のうち，流体の物理的性質および静止している流体の作用について講義する．
水力学は，静止または運動している流体について，速度，力，エネルギーなど所要の物理量の関係を力学的な面から考究する学問で，さらに経験的知識や実験的結果を導入することによって流体に関する実際的諸問題を合理的に取扱うよう体系づけられている．
本科目では，水力学の学習範囲の中でも次の２つについて解説する．
（１）水力学の理論の展開を行うために必要な流体の物理的性質
（２）流体粒子間に相対的な運動がない場合の問題を扱う流体静力学
本科目の履修によって流体の物理的性質を習得できるとともに，流体の静力学を理解することで，静止流体により壁面に及ぼす力など，流体工学に関する初歩的な諸問題を解くことができる．
本科目で使用する教科書は，大学工学部で機械工学を学ぶ学生が水力学について学習する内容とほぼ同様のレベルに設定されている．
授業の進め方・方法:
成績評価：２回の定期試験により全成績の９０％を評価し，中間試験により到達目標（１）を，期末試験により（２）をそれぞれ評価する．また，課題により全成績の１０％を評価する．
合否判定：定期試験の評価により，総合成績が６０点以上の受講生を合格とする．
再評価試験：期末試験後に中間・期末の全範囲を対象に１回のみ実施し，７０点以上の得点で合格（最終成績６０点）とする．ただし，定期試験の総合成績により，５０点以上６０点未満の評価を獲得した者のみ受験できる．
注意点:
本科目は学修単位科目であり，１回の講義（９０分）あたり９０分以上の予習復習をしているものとして講義・演習を進めます．
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
流体の物理的性質（流体の定義，基本物理量，単位）
流体の基礎となる特徴や現象，流体の定義，比体積などの基本物理量と単位について学ぶ．
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| 2週 |
流体の物理的性質（流体の物性－粘性，圧縮性）
流体の粘性（粘性係数，動粘性係数），せん断応力，圧縮率について学ぶ．
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| 3週 |
流体の物理的性質（流体の物性－表面張力・毛管現象）
表面張力，毛管現象，接触角について学ぶ．
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| 4週 |
流体の物理的性質（流体の分類）
液体と気体，完全流体と実在流体，ニュートン流体と非ニュートン流体について学ぶ．
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| 5週 |
流体の物理的性質（流れの分類）
定常流れと非定常流れ，層流と乱流，高速流れと低速流れについて学ぶ．
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| 6週 |
流体の静力学（圧力・密度）
圧力について，単位，工学気圧，標準気圧，換算方法など圧力と密度に関する基礎知識について学ぶ．
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| 7週 |
中間試験
第１回から第７回までの範囲で試験を行う．
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| 8週 |
中間試験問題の解説
中間試験の問題について解説するとともに，第６回までの授業内容に関する質問を受ける．
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| 2ndQ |
| 9週 |
流体の静力学（静止液体の圧力）
パスカルの原理と水中の深さと圧力の関係について学ぶ．
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| 10週 |
流体の静力学（マノメータ）
Ｕ字管マノメータ，逆Ｕ字管マノメータなどマノメータの原理やその応用例について学ぶ．
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| 11週 |
流体の静力学（静水圧１）
静止液体中の平面に働く力の原理やその応用例について学ぶ．
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| 12週 |
流体の静力学（静水圧２）
静止液体中の曲面に働く力の原理やその応用例について学ぶ．
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| 13週 |
流体の静力学（静水圧３）
水平及び垂直に運度する容器の液体に働く力や自由表面に関する原理やその応用例について学ぶ．
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| 14週 |
流体の静力学（回転・浮力）
容器が回転する場合（円筒座標系）の液体に働く力と自由表面，浮力（アルキメデスの原理）やその応用例について学ぶ．
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| 15週 |
期末試験
第９回から第１４回までの範囲で試験を行う．
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| 16週 |
期末試験問題の解説
期末試験の問題について解説するとともに，第１５回までの授業内容に関する質問を受ける．
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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 | 機械系分野 | 熱流体 | 流体の定義と力学的な取り扱い方を理解し、適用できる。 | 3 | |
| 流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を理解し、適用できる。 | 3 | |
| 圧縮性流体と非圧縮性流体の違いを説明できる。 | 3 | |
| ニュートンの粘性法則、ニュートン流体、非ニュートン流体を説明できる。 | 3 | |
| 絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 3 | |
| パスカルの原理を説明できる。 | 3 | |
| 液柱計やマノメーターを用いた圧力計測について問題を解くことができる。 | 3 | |
| 平面や曲面に作用する全圧力および圧力中心を計算できる。 | 3 | |
| 物体に作用する浮力を計算できる。 | 3 | |
| 定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 3 | |
| 流線と流管の定義を説明できる。 | 3 | |
| 質量保存則と連続の式を説明できる。 | 3 | |
| 連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。 | 3 | |
| オイラーの運動方程式を説明できる。 | 3 | |
| ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 3 | |
| ピトー管、ベンチュリー管、オリフィスを用いた流量や流速の測定原理を説明できる。 | 3 | |
| 運動量の法則を理解し、流体が物体に及ぼす力を計算できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |