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424 C3 工業力学
科目コード 学科 学年 科 目 名 年度 2016 単位 電子 3年 工業力学 : Engineering Mechanics 2 教 員 名 学 習 教育目標 科 目 概 要 (1) (2) (3) (4) 馬場 弘明 : BABA Hiroaki D-(2) COCとの 関連性 科目コード 学科 分野記号 学年 33 15 MEC 3 必修・選択 開講時期 高専番号 必修 副担当教員 通年 到達レベル 通し番号 3 424 単位種別 履修単位/COC 梶原 和範 : KAJIHARA Kazunori 地域産業の省エネルギーを考えるのに役立つ JABEE基準 - 実際の道具や機械部品に生かされている基礎力学の基礎について学ぶ。 力や力のモ-メントに関する理解を深め、実問題に応用するためのモデル化や数学的な表現法を学ぶ。 平面内の運動がどのように表現されているかを理解したのち運動方程式・剛体の運動・運動量と仕事・エネルギーについて学ぶ。 力学が機械工学の分野でどのように利用されているかについて学ぶ。 到 達 目 標 (1) (2) (3) (4) 位置と速度・加速度、力のベクトル、ニュートンの法則、単位と次元など基本的な力学量を理解できること。 物体間に働く力、力のモーメント及びそのつり合い、分布した力について理解すること。 点の平面・円運動、運動方程式、運動量と仕事・エネルギーについて理解すること。 力学がベルト・ブレーキ・軸受・滑車・くさび・ネジなどの簡単な機械要素に適用されていることを理解すること。 到達目標 到達目標に対する到達基準 標準的な到達レベル 理想的な到達レベル 未到達のレベル 1 基礎力学の知識が実際の道具や機械部品に 単位・次元などの基礎的な力学量が理解 生かされていることが理解できる。 でき説明できる。 力学の基本的な単位を理解できていない。 2 さまざまな支持方法によるつり合いの問題が 理解でき説明できる。 物体間に働く力について理解できていない 3 運動量やエネルギーに関連する所領の概念 ニュートンの運動の法則に従って運動方程 点が平面内における直線運動、円運動や平面 が理解でき、運動量保存則やエネルギー保存 式を立てること、解くことができる。 運動の直角座標による表示が理解できない。 則に関する式を求め問題を解くことができる。 4 機械効率について理解でき、力がウに関する 滑車や輪軸、くさび、ねじなどの機械要素 知識が色々な機械要素にどのように適用され について力学的に説明できる。 ているか説明できる。 総合評価割合 力と力のモーメントの釣り合いが理解でき 説明できる。 評 価 割 合 レポート・課題 発表 ベルト、ブレーキ、軸受けなどが摩擦を利用し た機械要素であることを説明できない。 定期試験 小テスト 成果品・実技 その他 合計 70 20 10 100 70 20 10 100 基礎的能力 内 訳 専門的能力 分野横断的能力 学習上の留意点・関連する科目 (1) 力学は実社会において役立つものを作る為に学ぶ工学の基礎であり科学技術を学ぶための基礎的な科目であるのでしっかりと身に着ける必要が 有る。 (2) 配布した資料を中心に授業を行うので授業時には必ず持参すること。 (3) 講義、試験には電卓を持参すること。 (4) 復習課題を出題するので必ず期限内に提出すること。 (5) 小テストには授業中の口頭による質問も含む。 教科書・参考書 配布資料 授 業 計 画 授業内容 コア 時間数 各内容における到達目標 10 (1) 力を出す伝えることが理解でき具体的な計算が出来る。 (2) 運動や力について理解でき具体的な計算ができる。 (3) ニュートンの法則について理解でき具体的な計算ができる。 (4) 力の大きさについて理解でき具体的な計算ができる。 (5) 反力と・ばねの力について理解でき具体的な計算ができる。 (6) 物理量と単位について理解でき具体的な計算ができる。 (7) 測定誤差と有効数字について理解できる。 (8) つり合いと安定について理解でき具体的な計算が出来る。 (9) 運動と慣性力について理解でき具体的な計算ができる。 (10) バネの力の利用について理解でき具体的な計算ができる。 2.力と力のモーメント 12 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 3.分布した力 6 (1) 等価集中力および一様でない分布力ついて理解でき具体的な計算ができる事。 (2) 質量と重力及び重心について理解でき具体的な計算ができる事。 (3) 静水圧力および浮力について理解でき具体的な計算ができる事。 4.運動学の基礎 6 (1) ベクトルによる平面運動が理解でき具体的な計算が出来る事。 (2) 円運動について理解でき具体的な計算が出来る事。 (3) 相対運動について理解でき具体的な計算ができる事。 5.質点の運動と運動方程式 6 (1) 質点の運動と運動方程式について理解でき具体的な計算ができる事。 (2) 座標系についての運動方程式が理解でき具体的な計算ができる事。 (3) 抗力を受ける物体の運動が理解でき具体的な計算ができる事。 6.剛体の運動 6 (1) 剛体の運動と力及びモーメントの関係が理解でき具体的な計算ができる事。 (2) さまざまな形状の物体の慣性モーメントについて理解でき具体的な計算が出来る事。 (3) 平面運動・回転運動・ねじり回転運動などの様々な剛体運動が理解でき具体的な計算 ができる事。 7.運動量と仕事・エネルギー 6 (1) 運動量の保存について理解でき具体的な計算ができる事。 (2) 力・仕事・動力・エネルギーの原理が理解でき具体的な計算ができる事。 (3) 力学的エネルギー保存の法則が理解でき具体的な計算ができる事 8.機械要素と力学 6 9.力学に役に立つ数学 総授業時間数 2 1. 工業力学の基礎 (1) (2) (3) (1) 60 力の合成と分解について理解でき具体的に作図や計算ができる。 作用点の異なる力の合成が理解でき具体的に作図や計算ができる。 力のモーメントの大きさと向きについて理解でき具体的な計算ができる。 平面内での力のモーメントについて理解でき具体的な計算ができる。 平面内での偶力および偶力のモーメントについて理解でき具体的な計算ができる。 作用点の異なる力の釣り合いについて理解でき具体的な計算ができる。 さまざまな支持方法によるつり合いについて理解でき具体的な計算ができる。 ベルト、ブレーキ、軸受について理解でき具体的な計算ができる。 くさび、ねじ、機械の効率について理解でき具体的な計算ができる。 滑車、輪軸、斜面について理解でき具体的な計算ができる。 座標、関数、ベクトル、微分、積分などの数学を力学に使う事ができる。