概要:
工業力学は、社会の実践的な力学に関する問題に取り組むため、さまざまな物体の運動について力学の考え方および原理を知る学問である。工業技術面で実際に起こる力学的現象の中から、一般性のある基本問題を取り扱う。
概要は、(1)力の釣り合い (2)重心 (3)運動 (4)仕事、動力、エネルギーである。
授業の進め方・方法:
授業はおおむね教科書に沿って講義形式で進めるが、教科書だけでは説明不足の箇所に関しては適宜プリントを配布して説明する。
注意点:
最終成績＝各授業における課題の平均:50%＋期末試験:50%
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
オリエンテーションおよび力学を学ぶための準備 |
力学の必要性および工業力学を学ぶ意義および有効数字、力学で用いられる物理量と単位について説明できる。
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| 2週 |
一点に働く力 |
力の特徴を理解して、一点に作用する力の合成と分解ができる。
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| 3週 |
剛体に働く力 |
力のモーメントの意味を理解し、剛体に働く複数の力の合成と分解ができる。
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| 4週 |
力の釣合い |
複数の力が釣合いの状態にあるための条件が説明できる。
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| 5週 |
反力 |
力の釣合い条件から未知の力を求めることができる。
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| 6週 |
重心と分布力 |
重心の意味を理解し、立体および平面の重心位置を求めることができる。
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| 7週 |
並進運動 |
速度、加速度について説明でき、並進運動における時間、位置、速度、加速度に関する計算ができる。
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| 8週 |
回転運動 |
回転運動における時間、位置、速度、加速度に関する計算ができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
質点の動力学 |
ニュートンの運動の法則を理解し、慣性力、遠心力が説明できる。
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| 10週 |
剛体の動力学 |
剛体の回転運動の運動方程式を導出でき、剛体の運動の解析ができる。
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| 11週 |
摩擦 |
摩擦について理解し、機械要素に生じる摩擦について説明できる。
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| 12週 |
運動量と力積 |
運動量と力積について理解し、運動量と力積の関係を説明できる。
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| 13週 |
仕事と動力 |
仕事とエネルギーの関係および動力について説明できる。
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| 14週 |
エネルギー |
運動エネルギー、位置エネルギーを理解し、力学的エネルギー保存の法則が説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
工業力学で学習した基本的な事項が理解できているか確認する。
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| 16週 |
答案返却 |
試験の解答と説明
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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2 |
| 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2 |
| 一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 3 | 前4 |
| 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前3 |
| 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3 |
| 着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | 前4,前5 |
| 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6 |
| 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7 |
| 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7 |
| 運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 | 3 | 前9 |
| 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9 |
| 運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。 | 3 | 前9 |
| 周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前8 |
| 向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前9 |
| 仕事の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前13 |
| てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。 | 3 | 前14 |
| 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 | 前14 |
| 位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 3 | 前14 |
| 動力の意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前13 |
| 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11 |
| 運動量および運動量保存の法則を説明できる。 | 3 | 前9 |
| 剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 3 | 前10 |
| 平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 3 | 前10 |