デザイン工学部Faculty of Enginneering and Design
PHY100ND（物理学 / Physics 100）工科系の力学基礎Fundamental Mechanics for Engineering
田中 豊、竹内 則雄Tanaka YUTAKA, Takeuchi NORIO
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | デザイン工学部Faculty of Enginneering and Design |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2024 |
| 授業コードClass code | B2748 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期前半/Fall(1st half) |
| 曜日・時限Day/Period | 火2/Tue.2,金2/Fri.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 市ヶ谷 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | 1～4 |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| 選択・必修Optional/Compulsory | 必修 |
| 入学年度Admission year | |
| カテゴリー（2023年度~）Category (2023~) |
システムデザイン学科 基盤科目 理工系 |
| カテゴリー（2019~2022年度）Category (2019~2022) |
システムデザイン学科 基盤科目 理工系 自然科学分野 |
| カテゴリー（招聘学科）Category | ＳＤ |
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Outline (in English)
Design engineering encompasses not only the aesthetic aspect of design but also emphasizes the integration of proven technology tailored for both humans and the environment. Regardless of how visually appealing a design may be, if it is not underpinned by sound engineering principles, the structure will not endure. Even when conceptualizing ideas on paper, a keen sense of engineering is indispensable. To cultivate such a sensibility, a solid grasp of basic mechanics is imperative. Design proficiency hinges on a precise comprehension of fundamental structural concepts and overarching principles in engineering physics.
Throughout this course, students will engage in lectures and exercises geared towards establishing a foundational understanding of engineering mechanics and technology. Additionally, support will be extended to aid students in addressing unforeseen challenges and topics that may arise.
Students will be expected to have completed the requirements after each class meeting. Your study time will be more than two hours for a class.
Your overall grade in the class will be decided based on the following,
Term-end examination: 60%, Shor reports: 20%, in class contribution: 20%.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
デザイン工学は単なるデザインではない。確かなテクノロジーに基づく、人間性と自然環境にやさしいデザインである。デザインとしていかに美しくても工学的に脆弱ならば構成物としての体をなさない。アイデアを競う紙工作の中にも工学的な感性が求められるのである。感性を培うにはまずその土台として力学の基礎知識は不可欠である。構成物の基本理念、工学的物理学的全体像を正確に把握し、その上に設計（デザイン）がくるのである。本講義は講義・演習を通して工科系の力学とテクノロジーを本質的に理解するための基礎を提供する。そして未知の問題、課題にも適切に対処し得る能力を養うことを目的とする。
到達目標Goal
力学はあらゆる科学技術の基礎であり土台である。力学の基礎知識である「静力学」と「動力学」の基礎を理解できることが重要である。講義では物体を質点として理想化し、質点の物理的、数学的な扱いに慣れることを目標とする。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
デザイン工学部システムデザイン学科ディプロマポリシーのうち、「DP2」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
講義と演習を組み合わせて行い，物理学の基本的な「物の見方・考え方」について理解を深めるとともに具体的な問題に適用できる能力を培う．
受講者には十分な予習・復習をし、実際に手を動かして練習問題を解くことで，より理解を深めていく態度が求められる．
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]：物理量と単位
力学の考え方，単位系，単位の換算，次元，数値的正確さ，有効数字
2[対面/face to face]：数学的準備
ベクトル，内積・外積，三角関数，微分・積分
3[対面/face to face]：力学の考え方
力の種類と伝達，つり合いと安定，力の三要素，静力学の基本法則，摩擦
4[対面/face to face]：力の表現
力の表し方，直角座標系の成分，力の合成と分解
5[対面/face to face]：力のモーメント
力のモーメント（トルク），モーメントの大きさと向き，合モーメント，偶力
6[対面/face to face]：図心と重心
質量，密度，重力，分布した力，重心，図心
7[対面/face to face]：静力学のまとめ
前半の静力学のまとめと理解度確認試験１
8[対面/face to face]：運動学の基礎
運動を表す量（位置，速度，加速度），直線運動，平面運動，円運動
9[対面/face to face]：質点の運動と運動方程式
質点，力と運動，ニュートンの運動の法則，運動方程式，落体の運動
10[対面/face to face]：剛体の運動
剛体，剛体の運動，軸まわりの運動，慣性モーメント
11[対面/face to face]：剛体の運動と慣性モーメント
物体の慣性モーメント，様々な剛体の運動
12[対面/face to face]：運動量と力積
運動量，力積，運動量保存則，
13[対面/face to face]：仕事とエネルギー
仕事，仕事率，運動エネルギーと位置エネルギー，エネルギー保存則
14[対面/face to face]：動力学のまとめ
後半の動力学のまとめと理解度確認試験２
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
予習復習は必ず行うこと.
準備や復習に要する時間は，週2時間程度を目安とする．
また毎回の課題実施時間は，週2時間程度を目安とする．
テキスト（教科書）Textbooks
専門基礎ライブラリー 工学系の力学 実例でわかる基礎からはじめる工業力学，金原・監修，実教出版
参考書References
戸田盛和「力学」岩波書店
原島鮮「力学」裳華房
成績評価の方法と基準Grading criteria
２回の理解度確認試験（70％）を主とし、講義時間中に実施する演習や課題レポート（時間外学習）（30％）と授業に取り組む心構え等によって総合的に判断する．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
力学の基礎的な内容を可能なかぎりやさしく説明する。ただし、ここでいう「基礎」はより高い構造物を組み上げるための「土台」であって「初歩」や「入門」ではない。学生諸君には真摯な態度が求められる。
本講義は2019年度より新たに専任教員の担当により開講される授業である。
2021年度～2023年度は能力別クラス編成を採用した。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
配布PCを持参・利用すること。
その他の重要事項Others
2023年度の新カリキュラムより，科目名称が「工科系の力学基礎」から「工科系力学基礎」に変更となった．