物理学基礎Ⅱ

科目基礎情報

学校 香川高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 物理学基礎Ⅱ
科目番号 210416 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 建設環境工学科(2018年度以前入学者) 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 プリント配布
担当教員 林 和彦,松山 哲也

到達目標

インフラメンテナンスにおいては,コンクリート(材料工学)の基礎知識だけでなく,地盤工学,水理学,設計,建設コストにまで反映できる力が求められる。また,これらの学問を横断的な視野で社会実装していくことも重要になる。本講義では,建設系基礎力学である地盤,水理,コンクリートの基礎知識を前半で学び,後半はそれらを活かした設計演習,実物見学により,実践的な知識の定着を図る。

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
地盤工学の基礎知識が説明できる。地盤工学における幅広い知識が説明できる。地盤工学における基礎知識が説明できる。地盤工学における基礎知識が説明できない
水理学の基礎知識が説明できる。水理学における幅広い知識が説明できる。水理学における基礎知識が説明できる。水理学における基礎知識が説明できない。
コンクリートの基礎知識が説明できる。コンクリートにおける幅広い知識が説明できる。コンクリートにおける基礎知識が説明できる。コンクリートにおける基礎知識が説明できない。
構造設計の基礎知識が説明できる。構造設計における幅広い知識が説明できる。構造設計における基礎知識が説明できる。構造設計における基礎知識が説明できない。
建設コストの基礎知識が説明できる。建設コストにおける幅広い知識が説明できる。建設コストにおける基礎知識が説明できる。建設コストにおける基礎知識が説明できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
インフラメンテナンスにおいては,コンクリート(材料工学)の基礎知識だけでなく,地盤工学,水理学,設計,建設コストにまで反映できる力が求められる。また,これらの学問を横断的な視野で社会実装していくことも重要になる。本講義では,建設系基礎力学である地盤,コンクリート,水理の基礎知識を学び,それらを活かした設計演習を複数テーマ取り組み,実物見学により,実践的な知識の定着を図る。
授業の進め方・方法:
パワーポイントのスライドと板書によって学習内容を解説する講義形式で行う。各自の自主的な学習が必要なのはいうまでもなく、内容の理解と応用力の養成のために適時問題演習、レポートを課す。
実構造物に対する感覚を身につけるために、校内のインフラ施設の見学およびスケッチを数回行う。
設計計算においては、電卓を使用した計算に加えて、実務的スキルを身につけるためにパソコンを使用して計算ソフトの作成演習を行う。
注意点:
・再試験の条件を満たし,必要と判断した場合のみ,再試験を実施する。
・単位追認試験は,原則実施しない。

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 ・ガイダンス
・インフラメンテナンスに必要な基礎知識;地盤 ①
ガイダンス
地盤における基礎知識が説明できる。
2週 ・インフラメンテナンスに必要な基礎知識;地盤 ② 地盤における基礎知識が説明できる。
3週 ・インフラメンテナンスに必要な基礎知識;地盤+コンクリート+構造 ① 地盤,コンクリート構造における基礎知識が説明できる。
4週 ・シラバスの確認,説明
・インフラメンテナンスに必要な基礎知識;地盤+コンクリート+構造 ②
地盤,コンクリート構造における基礎知識が説明できる。
5週 ・インフラメンテナンスに必要な基礎知識;水理 ① 水理における基礎知識が説明できる。
6週 ・インフラメンテナンスに必要な基礎知識;水理 ② 水理における基礎知識が説明できる。
7週 ・設計演習;パソコンを使用した計算ソフトの作成;地盤、コンクリート構造 地盤,コンクリートにおける基礎知識が説明できる。
8週 ・インフラメンテナンスに必要な構造設計課題Ⓐ提示 地盤,コンクリートにおける基礎知識が説明できる。
4thQ
9週 ・中間レポートⒶ課題;添削返却,解説
・インフラメンテナンスに必要な基礎知識;建設コスト ①
地盤,コンクリート構造における基礎知識が説明できる。
建設コストに関する基礎知識が説明できる。
10週 ・インフラメンテナンスに必要な基礎知識;建設コスト ② 建設コストに関する基礎知識が説明できる。
11週 ・設計課題Ⓑ;演習
設計演習;パソコンを使用した計算ソフトの作成;水理・その他
構造設計,水理における基礎知識が説明できる。
12週 ・インフラメンテナンスに必要な基礎知識;地盤+コンクリート+構造 ③ 地盤における基礎知識が説明できる。
コンクリートにおける基礎知識が説明できる。
構造設計における基礎知識が説明できる。
13週 ・インフラメンテナンスに必要な基礎知識;水理 ③ 水理における基礎知識が説明できる。
14週 ・インフラメンテナンス講習①,インフラメンテナンス実習フィールド見学 インフラメンテナンスに関する基礎知識が説明できる。
15週 ・インフラメンテナンス講習②,インフラメンテナンス課題,演習 インフラメンテナンスに関する基礎知識が説明できる。
16週 ・定期試験 地盤,コンクリート,水理,構造設計,建設コスト,インフラメンテナンスにおける基礎知識が説明できる。

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
基礎的能力自然科学物理力学速度と加速度の概念を説明できる。3後1
直線および平面運動において、2物体の相対速度、合成速度を求めることができる。3後2
等加速度直線運動の公式を用いて、物体の座標、時間、速度に関する計算ができる。3後3
平面内を移動する質点の運動を位置ベクトルの変化として扱うことができる。3後4
物体の変位、速度、加速度を微分・積分を用いて相互に計算することができる。3後5
平均の速度、平均の加速度を計算することができる。3後6
物体に作用する力を図示することができる。3後8
力の合成と分解をすることができる。3後1
重力、抗力、張力、圧力について説明できる。3後3
フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。3後3
質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。3後3
慣性の法則について説明できる。3後7
作用と反作用の関係について、具体例を挙げて説明できる。3後7
運動方程式を用いた計算ができる。3後7
簡単な運動について微分方程式の形で運動方程式を立て、初期値問題として解くことができる。3後7
運動の法則について説明できる。3後7
静止摩擦力がはたらいている場合の力のつりあいについて説明できる。3後1
最大摩擦力に関する計算ができる。3後1
動摩擦力に関する計算ができる。3後1
仕事と仕事率に関する計算ができる。3後3
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。3後3
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。3後3
弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。3後3
力学的エネルギー保存則を様々な物理量の計算に利用できる。3後3
物体の質量と速度から運動量を求めることができる。3後5
運動量の差が力積に等しいことを利用して、様々な物理量の計算ができる。3後5
運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。3後5
剛体における力のつり合いに関する計算ができる。3後3
重心に関する計算ができる。3後3
一様な棒などの簡単な形状に対する慣性モーメントを求めることができる。3後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後3

評価割合

試験レポート合計
総合評価割合5050100
地盤101020
水理101020
コンクリート202040
設計101020