概要:
水理学は、河川・海岸・湖沼・地下水・用水排水システム・揚水における水の流動や波動現象に関わる力学的基礎を与える。水の力学的な基礎理論および工学的応用について学び、自然界に存在する水の現象的理解と解析能力を養う。
授業の進め方・方法:
教科書に沿って作成した「要点まとめプリント」を中心にプロジェクタを用い、流体、特に水についてその基本的性質を講義する。また、流体を扱う際には使用する定理や公式が数多く存在するために、その定理や式の持つ意味、扱う際の条件などを的確に把握できるようにする。
注意点:
授業の前に必ず予習をしておく。授業後は、学んだ内容の目的と背景をしっかりと確認しつつ,その応用と発展について確認し定着を図る。
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。 | 3 | 前2 |
水の基本的な性質について説明できる。 | 3 | 前1 |
静水圧の表現、強さ、作用する方向について、説明できる。 | 3 | 前3 |
静水圧の測定の方法(マノメーター) について説明できる。 | 3 | 前3 |
水圧機(パスカルの原理)について説明できる。 | 3 | 前3 |
平面と曲面に作用する全水圧の大きさと作用点を計算できる。 | 3 | 前4 |
浮力と浮体の安定を計算できる。 | 3 | 前5 |
連続の式について理解している。 | 3 | 前6 |
連続の式について説明できる。 | 2 | 前7 |
ベルヌーイの定理を理解している。 | 3 | 前10 |
ベルヌーイの定理の応用(ベンチュリーメータなど) の計算ができる。 | 3 | 前11 |
ベルヌーイの定理の応用(自然現象、河川工学など) について説明できる。 | 2 | 前12 |
運動量保存則を理解している。 | 3 | 前13 |
運動量保存則の誘導について説明できる。 | 2 | 前14 |
運動量保存則の応用した各種計算ができる。 | 3 | 前15 |
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。 | 3 | 後9 |
各種の堰について理解している。 | 3 | 後11 |
比エネルギーおよび常流と射流について説明できる。 | 2 | 後9 |
限界水深(ベスの定理、ベランジェの定理)について説明できる。 | 2 | 後10 |
跳水現象について説明できる。 | 2 | 後10 |
層流と乱流について、説明できる。 | 3 | 後1 |
円管内の層流の流速分布(ハーゲン・ポアズイユの法則)を理解している。 | 3 | 後2 |
流体摩擦(レイノルズ応力、混合距離)を説明できる。 | 3 | 後2 |
平均流速を用いた基礎方程式、摩擦抵抗による損失水頭の実用公式、ムーディ図について理解している。 | 3 | 後3 |
摩擦抵抗による損失水頭の実用公式について説明できる。 | 3 | 後4 |
管水路の摩擦以外の形状損失水頭について理解している。 | 3 | 後5 |
管水路の摩擦以外の損失係数について説明できる。 | 2 | 後5 |
各種の管路の流れの計算ができる。 | 3 | 後6 |
開水路流れの基礎方程式について理解している。 | 3 | 後12 |
開水路の等流(平均流速公式、限界水深、等流水深)について理解している。 | 3 | 後13,後14 |
開水路の等流(平均流速公式、限界水深、等流水深)について説明できる。 | 3 | 後15 |