到達目標
水理の基礎理論であるベルヌーイの定理，運動量の定理，連続の式を理解し，それらをオリフィス，堰，管水路および開水路などの水理学の基本問題に適用できるようにする。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安(不可) |
| 評価項目1 | 各種静水力学の応用問題を解くことができる。 | 静水状態での力学問題を理解し説明することができる。 | 静水状態での力学問題を理解することができない。 |
| 評価項目2 | 管水路応用問題について体系的に説明することができる。 | 管水路応用問題について現象を理解し説明することができる。 | 管水路応用問題について現象を理解することができない。 |
| 評価項目3 | 開水路問題について体系的に説明することができる。 | 開水路問題について現象を理解し説明することができる。 | 開水路問題について現象を理解することができない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B-1
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学習・教育到達度目標 B-2
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教育方法等
概要:
水理の基礎理論であるベルヌーイの定理，運動量の定理，連続の式を理解し，それらをオリフィス，堰，管水路および開水路などの水理学の基本問題に適用できるようにする。
授業の進め方・方法:
授業は，教科書を中心とした講義を基本とするが，各項目毎に基本的な考え方と理論について解説した後，理解を深めるため演習問題を随時取り入れて行う。
注意点:
・単位追認試験，再試験あり（制限あり）。
・２回の定期試験の重み付けはそれぞれ50%として評価する。
・課題の提出遅れは減点対象となる（提出遅れは最大で70%減，未提出は100%減の評価）。また、課題については採点し、その結果を踏まえて評価する事がある。
・課題受付の最終期限は試験週間開始前日までとする。それ以降は受け付けない。
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 |
教科ガイダンス
水の物理的特性
静水圧の応用 |
静水状態での壁面にかかる力の応用問題を理解する。
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| 2週 |
浮力および浮体の安定 |
浮体の安定に関する概念を理解する。
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| 3週 |
ベルヌーイの定理の応用① |
円管路，小オリフィス，ベンチュリメータ，ピトー管などの具体的事例について現象を理解する。
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| 4週 |
ベルヌーイの定理の応用② |
円管路，小オリフィス，ベンチュリメータ，ピトー管などの具体的事例について現象を理解する。
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| 5週 |
管水路① |
管水路における様々な損失を理解する。
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| 6週 |
管水路② |
管水路における様々な損失を理解する。
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| 7週 |
単線管水路① |
単線管路の現象を理解する。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
単線管水路② |
サイフォン、ポンプ、水車を理解する。
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| 10週 |
枝状管水路① |
分岐や合流を有する水路現象を理解する。
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| 11週 |
枝状管水路② |
分岐や合流を有する水路現象を理解する。
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| 12週 |
開水路の基礎 |
開水路流れの性質を理解する。
フルード数・比エネルギー・限界水深の意味を理解する。
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| 13週 |
開水路の水面形➀ |
流積が場所的に変化する急変流の水面形を理解する。
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| 14週 |
開水路の水面形② |
遷移流や跳水現象を理解する。
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| 15週 |
開水路の水面形③ |
河床勾配の変化に伴う水面形を描ける。
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| 16週 |
期末試験 |
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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 | |
| 浮力と浮体の安定を計算できる。 | 4 | |
| 完全流体の運動方程式(Eulerの運動方程式)を説明できる。 | 4 | |
| 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 | |
| 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。 | 4 | |
| 層流と乱流について、説明できる。 | 4 | |
| 流体摩擦(レイノルズ応力、混合距離)を説明できる。 | 4 | |
| 管水路の摩擦以外の損失係数について、説明できる。 | 4 | |
| 各種の管路の流れが計算できる。 | 4 | |
| 開水路の等流(平均流速公式、限界水深、等流水深)について、計算できる。 | 4 | |
| 開水路不等流の基礎方程式を説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 50 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |