水理学Ⅱ

科目基礎情報

学校 呉工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 水理学Ⅱ
科目番号 0172 科目区分 専門 / 選択必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 環境都市工学科 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 神田佳一 他「PEL 水理学」(実教出版)
担当教員 木村 善一郎

到達目標

1.層流と乱流、常流と射流に関する計算ができる。
2.連続式およびベルヌーイの定理を用いた計算ができる。
3.運動量方程式を用いた計算ができる。

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層流と乱流、常流と射流に関する計算を適切に行うことができる層流と乱流、常流と射流に関する計算を行うことができる層流と乱流、常流と射流に関する計算を行えない
評価項目2連続式およびベルヌーイの定理を用いた計算を適切に行うことができる連続式およびベルヌーイの定理を用いた計算を行うことができる連続式およびベルヌーイの定理を用いた計算を行えない
評価項目3運動量方程式を用いた計算を適切に行うことができる運動量方程式を用いた計算を行うことができる運動量方程式を用いた計算を行えない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 本科の学習・教育目標 (HC) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
3年次の水理学では、河川工学、水環境工学などすべての水工学に関わる水の運動の数理的取り扱いの基礎を理解することを目的として、静水力学と流体運動の力学基礎(質量保存則、エネルギー保存則および運動量保存則)について学習し、水理学Ⅱでは流体運動の力学基礎を中心に学ぶ。本授業は就職および進学の両方に関連する。
授業の進め方・方法:
講義および演習を基本とし、適宜課題レポートを課す。
注意点:
水理学で学ぶ内容は、河川・海岸・上下水道などの問題はもちろん、水域の環境問題などを考えるうえで、欠かすことのできない基礎的で重要な事項を多く含んでいるので徹底的にマスターしてほしい。 質問がある場合には、放課後やオフィスアワーを利用して積極的に質問にくること。

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
後期
3rdQ
1週 流れの基礎 流れの分類(層流と乱流、常流と射流)について説明できる
2週 流れの基礎 流れの連続性について説明できる
3週 流れの基礎 連続の式を用いた計算ができる
4週 ベルヌーイの定理 ベルヌーイの定理を説明できる
5週 ベルヌーイの定理 ベルヌーイの定理を用いた計算ができる
6週 ベルヌーイの定理 ベルヌーイの定理を用いた計算ができる
7週 中間試験
8週 答案返却・解答説明、ベルヌーイの定理の応用 誤った問題を正しく理解する、ピトー管の説明・計算ができる
4thQ
9週 ベルヌーイの定理の応用 ベンチュリメーターの説明・計算ができる
10週 ベルヌーイの定理の応用 オリフィスやせきなどの説明・計算ができる
11週 運動量方程式 流体における運動量保存則を説明できる
12週 運動量方程式 運動量方程式を用いた計算ができる
13週 運動量方程式 運動量方程式を用いた計算ができる
14週 運動量方程式 運動量保存則を応用した各種計算ができる
15週 期末試験
16週 答案返却・解答説明 誤った問題を正しく理解する

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。4後4,後5,後6,後8,後9,後10
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11,後12,後13,後14
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。3後1
層流と乱流について、説明できる。3後1

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80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000