概要:
一般・専門の別:一般 学習の分野:自然科学系共通・基礎 必修・履修・必履修・選択の別:必履修
基礎となる学問分野: 工学/機械工学
総合理工学科学習目標との関連: 本科目は総合理工学科学習・教育目標「②確かな基礎科学の知識修得」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連: 本科目が主体とする学習・教育到達目標は「(A)技術に関する基礎知識の深化」,A-2:「材料と構造」,「運動と振動」,「エネルギーと流れ」,「情報と計測・制御」,「設計と生産」,「機械とシステム」に関する専門技術分野の知識を修得し,説明できること」である。本科目は,大学相当の内容を含む科目で,技術教育プログラム履修認定に関係する。
授業の概要:工業力学は初等力学の応用面を主体にした科目である。力学の法則・原理は極めてわずかなものであるが,実際の問題を解く段になると,案外難しく容易に解けない場合が多い。本科目では,力のつり合いなどの静力学を中心に工学的現象の解析方法について解説する。
授業の進め方・方法:
授業の方法: 板書きを中心に授業を進める。その中で出来るだけ実物例との関連に注意しながら授業を進める。また,理解が深まるよう演習・レポート・小テストを課す。
成績評価方法: 定期試験の結果をそれぞれ同等に評価する(70%)。小テスト・演習・課題レポート(30%)。総合成績が60点未満の者に対しては,学年末までに再試験を行うことがあり,定期試験と同等に扱う。各試験は筆記用具および電卓のみ持ち込み可能とする。
注意点:
履修上の注意: 学年の課程修了のため履修が必須である。
履修のアドバイス: 物理の力学が基本であり,かなり数学的であるので,物理と数学の基礎をしっかり確立しておくことが肝要である。
基礎科目: 物理Ⅰ(1年),物理Ⅱ(2)
関連科目:機械力学(5年),振動工学(専2)など
受講上のアドバイス: 本科目は総合理工学科の基礎科目である。応用力を身に付けるためには,力学系の演習書の問題を解くことをすすめる。予習と復習を随時行うこと。また,課題レポートは指定期限までに必ず提出すること。20分を越える遅刻は,1欠課と見なすので注意すること。
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。 | 3 | |
直線および平面運動において、2物体の相対速度、合成速度を求めることができる。 | 3 | |
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 | |
自由落下、及び鉛直投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。 | 3 | |
水平投射、及び斜方投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。 | 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。 | 3 | |
フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。 | 3 | |
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 | |
慣性の法則について説明できる。 | 3 | |
作用と反作用の関係について、具体例を挙げて説明できる。 | 3 | |
運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | |
簡単な運動について微分方程式の形で運動方程式を立て、初期値問題として解くことができる。 | 3 | |
運動の法則について説明できる。 | 3 | |
静止摩擦力がはたらいている場合の力のつりあいについて説明できる。 | 3 | |
最大摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | |
動摩擦力に関する計算ができる。 | 3 | |
仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | |
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
力学的エネルギー保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | |
物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 | 3 | |
運動量の差が力積に等しいことを利用して、様々な物理量の計算ができる。 | 3 | |
運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | |
周期、振動数など単振動を特徴づける諸量を求めることができる。 | 3 | |
単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 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 | |