概要:
質点系・剛体の力学の基礎理論とその導出過程を理解することによって，物理的思考力を身につけるとともに，機械工学への応用力を身に付ける。連続体としての弾性体と流体の基礎を理解する。
授業の進め方・方法:
教科書に沿って基礎的事項の解説を行い，演習問題を解くことで理解を定着させる。
注意点:
提出遅れの課題については，評価t点から20％を減点する。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス
力のモーメント |
二次元問題の力のモーメントを計算することができる
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| 2週 |
剛体のつり合い |
二次元問題の剛体のつり合い問題を解くことができる
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| 3週 |
重心の計算 |
質点系の重心を求めることができる
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| 4週 |
重心の計算 |
剛体の重心を求めることができる
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| 5週 |
重心の計算 |
積分を使って剛体の重心を求めることができる
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| 6週 |
ベクトルの外積
力のモーメント角運動量 |
ベクトルの外積を使って，力のモーメントと運動量ベクトルを求めることができる
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| 7週 |
重心の運動
質点系の回転運動 |
質点系の並進の運動方程式と回転の運動方程式を理解する
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
剛体の回転運動の関係式 |
剛体の回転運動の式と回転の運動エネルギーを理解する
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| 10週 |
慣性モーメント |
簡単な形の物体の慣性モーメントを計算することができる
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| 11週 |
固定軸を持つ剛体の運動
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固定軸を持つ剛体の運動を解くことができる
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| 12週 |
平行軸の定理
剛体振り子 |
平行軸の定理を応用し剛体振り子の固有振動数や振動周期を計算することができる
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| 13週 |
剛体の平面運動の運動方程式(1) |
剛体の平面運動の運動方程式の導出課程を理解する
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| 14週 |
剛体の平面運動の運動方程式(2) |
剛体の平面運動の運動方程式を立てて，解くことができる
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| 15週 |
剛体の平面運動と力学的エネルギー |
剛体の平面運動の力学的エネルギーを利用して，剛体の運動を計算することができる
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| 16週 |
前期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
固体の変形
応力ーひずみ曲線 |
ひずみや応力を説明できる
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| 2週 |
弾性定数（ヤング率，ポアッソン比） |
ヤング率やポアッソン比の意味を正しく理解して使うことができる
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| 3週 |
弾性定数（体積弾性率，剛性率）
弾性体のエネルギー |
体積弾性率や剛性率の意味を正しく理解して使うことができる
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| 4週 |
弾性定数間の関係 |
ヤング率とポアッソン比から体積弾性率と剛性率を求めることができる
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| 5週 |
棒の引っ張り |
引っ張られた棒のひずみや伸びを求めることができる。
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| 6週 |
ねじれ |
ねじれ振り子の振動周期や丸棒のねじれ定数を求めることができる。
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| 7週 |
棒の曲げ |
曲率と曲げモーメントの関係式を導くことができる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
静止流体(1) |
静水圧の性質を正しく理解している
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| 10週 |
静止流体(2) |
浮力や大気圧の計算ができる
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| 11週 |
ベルヌーイの定理 |
ベルヌーイの定理を正しく理解している
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| 12週 |
ベルヌーイの定理の応用 |
ベルヌーイの定理を応用して，基礎的な問題を解くことができる
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| 13週 |
粘性流体 |
ニュートンの粘性法則について正しく理解している
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| 14週 |
ハーゲン・ポアズイユの法則 |
円管内を流れる粘性流体の速度分布を求めることができる
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| 15週 |
表面張力 |
表面張力を用いて毛細管現象などの計算ができる
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| 16週 |
後期末試験 |
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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 力学 | 力のモーメントを求めることができる。 | 3 | |
| 角運動量を求めることができる。 | 3 | |
| 角運動量保存則について具体的な例を挙げて説明できる。 | 3 | |
| 剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 力学 | 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前1,前6 |
| 偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 4 | 前1 |
| 着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | 前2 |
| 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。 | 4 | 前4 |
| 周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 4 | 前9 |
| 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。 | 4 | 前15 |
| 位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 4 | 前15 |
| 剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 4 | 前11 |
| 平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 4 | 前10,前12 |
| 荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 4 | 後1 |
| 応力とひずみを説明できる。 | 4 | 後1 |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 4 | 後2,後3,後4 |
| 引張荷重や圧縮荷重が作用する棒の応力や変形を計算できる。 | 4 | 後6 |
| 部材が引張や圧縮を受ける場合のひずみエネルギーを計算できる。 | 4 | 後3 |
| 熱流体 | パスカルの原理を説明できる。 | 4 | 後9 |
| 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 | 後9 |
| 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 | 後10 |
| 物体に作用する浮力を計算できる。 | 4 | 後10 |
| 連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。 | 4 | 後9 |
| ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 4 | 後11,後12 |