概要:
(1) 本科目で、専門分野の知識・技術を活用して、ものやシステムを造る、あるいは運用管理する基礎能力を習得する。
(2) 学習内容は、力や力のモーメント、平面運動、運動方程式、運動量と仕事・エネルギーである。
授業の進め方・方法:
演習として様々な条件での力のつり合い、運動、エネルギー等を求め、本科目の理解を深める。
注意点:
(1)シラバスの項目・内容を確認して、教科書で予習をしておくこと。
(2)小テストを実施するので、授業で学んだ後の復習を欠かさないこと。
(3)復習課題を出題するので、必ず期限内に提出すること。
(4)教科書、ノート、電卓等、指示されたものを持参すること。
(5)数学で学習した三角関数やベクトルや微分積分をしっかり復習しておくこと。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
1．工業力学の基礎 |
1-（1）工業力学を学ぶことの重要性を説明できる。
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| 2週 |
1．工業力学の基礎 |
1-（2）三角関数を使いこなすことができる。
1-（3）ベクトルの演算が説明できる。
1-（4）いろいろな関数の微分と積分ができる。
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| 3週 |
2．力とは |
2-（1）力の特徴を理解して、ニュートンの運動方程式を説明できる。
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| 4週 |
2．力とは |
2-（2）いろいろな力について学習し、力の概念を理解できる。
2-（3）摩擦力について説明できる。
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| 5週 |
3．１点に働く力 |
3-（1）物体に作用する力を図示することができる。
力の合成と分解をすることができる。
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| 6週 |
3．１点に働く力 |
3-（2）一点に作用する力のつり合い条件を説明できる。
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| 7週 |
前期中間試験 |
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| 8週 |
4．複数の点に働く力 |
4-（1）力のモーメントの意味を理解し計算できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
4．複数の点に働く力 |
4-（2）偶力の意味を理解し、偶力モーメントを計算できる。
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| 10週 |
4．複数の点に働く力 |
4-（3）着力点の異なる力のつり合い条件を説明できる。
4-（4）剛体のつり合いに関する関する問題が解ける。
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| 11週 |
5．重心 |
5-（1）重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を求めることができる。
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| 12週 |
5．重心 |
5-（2）分布力を理解し、分布力と等価な集中力を求めることができる。
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| 13週 |
6．直線運動と平面運動 |
6-（1）速度、加速度について説明できる。
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| 14週 |
6．直線運動と平面運動 |
6-（2）等速直線運動の時間、位置、速度に関する計算ができる。
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| 15週 |
6．直線運動と平面運動 |
6-（3）等加速直線運動の時間、位置、速度、加速度に関する計算ができる。
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| 16週 |
前期末試験答案返却・解説 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
7．円運動と曲線運動 |
7-（1）角速度と周速度の関係を説明できる。
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| 2週 |
7．円運動と曲線運動 |
7-（2）向心加速度の、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。
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| 3週 |
7．円運動と曲線運動 |
7-（3）極座標を用いて、円運動を表すことができる。
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| 4週 |
8．力と運動法則 |
8-（1）運動方程式の意義を説明できる。
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| 5週 |
8．力と運動法則 |
8-（2）質点に作用する力を正確にベクトル表示でき、運動方程式を表すことができる。
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| 6週 |
8．力と運動法則 |
8-（3）ダランベールの原理を説明できる。
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| 7週 |
後期中間試験 |
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| 8週 |
9．仕事とエネルギー |
9-（1）仕事とエネルギーの関係について説明できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
9．仕事とエネルギー |
9-（2）動力について説明できる。
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| 10週 |
9．仕事とエネルギー |
9-（3）力学的エネルギーについて説明できる。
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| 11週 |
9．仕事とエネルギー |
9（4）エネルギー保存の法則について説明できる。
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| 12週 |
10．運動量と力積 |
10-（1）運動量と力積について説明できる。
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| 13週 |
10．運動量と力積 |
10-（2）運動量保存の法則について説明できる。
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| 14週 |
10．運動量と力積 |
10-（3）基本的な衝突問題を解くことができる。
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| 15週 |
10．運動量と力積 |
10-（4）応用的な衝突問題を解くことができる。
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| 16週 |
学年末試験答案返却・解説 |
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| 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 | 力学 | 力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。 | 3 | 前3 |
| 一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。 | 3 | 前5 |
| 一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 3 | 前6 |
| 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前8 |
| 偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 3 | 前9 |
| 着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 3 | 前10 |
| 重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。 | 3 | 前11 |
| 速度の意味を理解し、等速直線運動における時間と変位の関係を説明できる。 | 3 | 前13,前14 |
| 加速度の意味を理解し、等加速度運動における時間と速度・変位の関係を説明できる。 | 3 | 前15 |
| 運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 | 3 | 前3 |
| 運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。 | 3 | 前3,後4,後5 |
| 運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。 | 3 | 前3 |
| 周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 後1 |
| 向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 後2 |
| 仕事の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 後8 |
| てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。 | 3 | 後6 |
| エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。 | 3 | 後8,後11 |
| 位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 3 | 後10 |
| 動力の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 後9 |
| すべり摩擦の意味を理解し、摩擦力と摩擦係数の関係を説明できる。 | 3 | 前4 |
| 運動量および運動量保存の法則を説明できる。 | 3 | 後12,後13 |