到達目標
複合分野の設計能力の基盤となる基礎的な知識と技能を身につけるため、
１．流体の基本的な特性について理解し、説明することができる。
２．流体の静力学に適用できる式を用いて、作用する力を求めることができる。
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 |
| 流体の基本的な特性 | 流体の基本的性質を探求的に調べ、理解した結果をわかりやすく文書にまとめ説明することができる． | 流体の基本的性質を調べ、理解した結果を文書にまとめることができる。 | 流体の基本的性質を調べ、理解が十分でなく結果を文書にまとめることができない。 |
| 流体の静力学 | 圧力、マノメーターおよび静止した物体に作用する圧力による力および浮力について、自分で式を立てて求めることができる。 | 圧力、マノメーターおよび静止した物体に作用する圧力による力および浮力について、式が与えられた場合に求めることができる。 | 圧力、マノメーターおよび静止した物体に作用する圧力による力および浮力について、求めることができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
流体の基本的性質を理解し、密度を持つ流体が重力下で静止している時に作用する力の発生原理を理解し、それによる力を適切に求めることができるようになることを目指す。
授業の進め方・方法:
座学の講義を基本とし、個人ワークやグループワークで理解を深める。なお、講義内容を確実に理解するためには、予習復習が必須である。単元ごとにレポートと小テストを行い、理解度を確認する。
注意点:
紙の資料は必要に応じて配布するが、資料配布およびレポートの提出は原則として電子媒体とする。pdfファイルを読み書きでき、写真撮影可能なデバイス（スマートフォンで可）を持参することが望ましい。
中間試験は実施しない。
成績評価式：最終成績 = 期末試験 × 0.4 + 小テストの平均点 × 0.4 + レポートの平均点 × 0.2
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
緒論 |
水力学とは何かを理解でき、次元と単位を理解できる。
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| 2週 |
流体の物理的性質(1)：流体の特徴、物理的性質 |
流体の特徴、物理的性質（密度、比重、圧縮率）について理解した上で説明でき、計算できる。
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| 3週 |
流体の物理的性質(2)：物理的性質
レポート(1)：物理的性質 |
物理的性質（流体中の音速、粘性、表面張力）について理解した上で説明でき、計算できる。
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| 4週 |
小テスト(1)：流体の基本的性質
流体の静力学(1)-1：圧力 |
流体の基本的性質に関する理解度を確認する。
圧力とは何かについて理解し説明でき、計算できる。
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| 5週 |
流体の静力学(1)-2：圧力
レポート(2)：圧力 |
圧力とは何かについて理解し説明でき、計算できる。
圧力について説明できる。
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| 6週 |
小テスト(2)：圧力
流体の静力学(2)-1：マノメーター |
圧力に関する理解度を確認する。
マノメーターについて理解し、圧力差を計算することができる。
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| 7週 |
流体の静力学(2)-2：マノメーター
レポート(3)：マノメーター |
マノメーターについて理解し、圧力差を計算することができる。
マノメーターについて説明できる。
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| 8週 |
小テスト(3)：マノメーター
流体の静力学(3)-1：物体に作用する圧力による力 |
マノメーターに関する理解度を確認する。
物体に作用する圧力による力を求めることができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
流体の静力学(3)-2：物体に作用する圧力による力 |
物体に作用する圧力による力を求めることができる。
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| 10週 |
流体の静力学(3)-3：物体に作用する圧力による力
レポート(4)：物体に作用する圧力による力 |
物体に作用する圧力による力を求めることができる。
物体に作用する圧力による力について説明できる。
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| 11週 |
小テスト(4)：物体に作用する圧力による力
流体の静力学(4)-1：浮力 |
物体に作用する圧力による力に関する理解度を確認する。
浮力について理解し、かつ物体に作用する浮力を求めることができる。
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| 12週 |
流体の静力学(4)-2：浮力
レポート(5)：浮力 |
浮力について理解し、かつ物体に作用する浮力を求めることができる。
浮力について説明できる。
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| 13週 |
小テスト(5)：浮力
総まとめ(1) |
浮力に関する理解度を確認する。
授業の全範囲を復習する。
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| 14週 |
総まとめ(2) |
授業の全範囲を復習する。
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| 15週 |
期末試験 |
全範囲の理解度を確認する。
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| 16週 |
答案返却 |
答案の解答とその説明
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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 | 機械系分野 | 熱流体 | 流体の定義と力学的な取り扱い方を理解し、適用できる。 | 4 | |
| 流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を理解し、適用できる。 | 4 | |
| ニュートンの粘性法則、ニュートン流体、非ニュートン流体を説明できる。 | 4 | |
| 絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 4 | |
| パスカルの原理を説明できる。 | 4 | |
| 液柱計やマノメーターを用いた圧力計測について問題を解くことができる。 | 4 | |
| 平面や曲面に作用する全圧力および圧力中心を計算できる。 | 4 | |
| 物体に作用する浮力を計算できる。 | 4 | |
評価割合
| 期末試験 | 小テスト | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 40 | 20 | 100 |
| 専門的能力 | 40 | 40 | 20 | 100 |