到達目標
1．静水力学に関する計算を行う。
2．連続式およびベルヌーイの定理を用いた計算を行う。
3．運動量方程式を用いた計算を行う。
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 | 静水力学に関する計算を適切に行うことができる | 静水力学に関する計算を行うことができる | 静水力学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
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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。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
水の性質と単位 |
水理学で用いる単位系を説明できる
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| 2週 |
水の性質と単位 |
次元について説明できる、水の物理的性質について説明できる
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| 3週 |
水の性質と単位、静水の力学 |
静水圧の表現について説明できる
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| 4週 |
静水の力学 |
静水圧の強さ、作用する方向について説明できる
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| 5週 |
静水の力学 |
パスカルの原理と水圧機について説明できる
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| 6週 |
静水の力学 |
水圧の測定方法と水圧計について説明できる
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| 7週 |
静水の力学 |
水圧計に関する計算ができる
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| 8週 |
静水の力学 |
平面（水平、鉛直）に作用する静水圧に関する計算できる
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| 2ndQ |
| 9週 |
静水の力学 |
平面（水平、鉛直）に作用する静水圧に関する計算できる
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| 10週 |
静水の力学 |
平面（傾斜）に作用する静水圧に関する計算できる
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| 11週 |
静水の力学 |
曲面に作用する静水圧に関する計算できる
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| 12週 |
静水の力学 |
浮力に関する計算ができる
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| 13週 |
静水の力学 |
浮体の安定計算ができる
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| 14週 |
流れの基礎 |
流れの分類について説明できる
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
答案返却・解答説明、流れの基礎 |
誤った問題を正しく理解する、流れの分類について説明できる
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
流れの基礎 |
流れの連続性について説明できる、連続の式を説明できる
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| 2週 |
流れの基礎 |
連続の式を用いた計算ができる
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| 3週 |
ベルヌーイの定理 |
ベルヌーイの定理を説明できる
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| 4週 |
ベルヌーイの定理 |
ベルヌーイの定理を説明できる
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| 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
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| 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
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| 7週 |
中間試験 |
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| 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
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| 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
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| 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
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| 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
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| 12週 |
運動量方程式 |
運動量方程式を用いた計算ができる
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| 13週 |
運動量方程式 |
運動量方程式を用いた計算ができる
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| 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
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
答案返却・解答説明 |
誤った問題を正しく理解する
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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 | 建設系分野 | 水理 | 水理学で用いる単位系を説明できる。 | 4 | 前1,前2 |
| 静水圧の表現、強さ、作用する方向について、説明できる。 | 4 | 前3,前4,前5,前6 |
| 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 | 前9,前10,前11 |
| 浮力と浮体の安定を計算できる。 | 4 | 前12,前13 |
| 連続の式を説明できる。 | 3 | 後1,後2 |
| 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3,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 | 前14,前16 |
| 層流と乱流について、説明できる。 | 3 | 前14,前16 |
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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |