理工学部Faculty of Science and Engineering
PHY200XB(物理学 / Physics 200)力学演習Exercises in Mechanics
加藤 友規
授業コードなどClass code etc
学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
添付ファイル名Attached documents | |
年度Year | 2024 |
授業コードClass code | H5020 |
旧授業コードPrevious Class code | |
旧科目名Previous Class title | |
開講時期Term | 春学期授業/Spring |
曜日・時限Day/Period | 火1/Tue.1 |
科目種別Class Type | |
キャンパスCampus | 小金井 |
教室名称Classroom name | 小東館-E113 |
配当年次Grade | 2年 |
単位数Credit(s) | |
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 | |
カテゴリー<理工学部>Category |
機械工学科機械工学専修 学科専門科目 |
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Outline (in English)
【Course outline】 This course provides a basic knowledge of mechanics and dynamics which describe the change in the position and velocity of moving objects which are applied by force.【Learning Objectives】 At the end of the course, students are expected to achieve the objectives of the class and to acquire preliminary understanding and knowledge for mechanics and dynamics. 【Learning activities outside of classroom】 Before/after each class meeting, students will be expected to spend several hours to understand the course content. 【Grading Criteria /Policy】 The total score of 60 or more out of 100 is considered acceptable.
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
力学とは,力による物体の位置や速度の変化を記述する理論であり,力学は物理の基本である.力学の学習の根本は,力学の3法則をきちんと理解し,問題を解くときに3法則を正しく使えるようになることである.この授業では,力学の法則として,ベクトルを用いて表された物体の位置・速度・加速度の間に成り立つ関係式を学習する.演習として,技術系の公務員採用試験や技術士第一次試験,FE試験(The Fundamentals of Engineering Exam)に見られるような水準の問題を取り扱う.
到達目標Goal
(1) 高校の物理で学んだいろいろな力学の問題を,大学の力学において物理量をベクトルを用いて専門的に力学現象を数学を用いて記述する学力を修得する.(2) 力学の3法則を正しく理解する.(3) 力学の3法則を正しく理解することにより,静力学におけるつりあいの問題や,動力学における物体の運動を解くことができるようになる.
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?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」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. )
本講義は,機械工学の基幹をなす力学系専門科目の導入科目である.力学の3法則を正しく理解することは,機械工学に現れる力学問題を解くには最も重要である.力学の3法則を本当に理解するには,日常の力学現象に対する素朴な概念を克服することも必要となる.このため,この授業ではなるべく多くの演習課題を自力で解くことにより,力学の理解に至るよう努める.演習や試験の水準としては,技術系の公務員採用試験や技術士第一次試験,FE試験(The Fundamentals of Engineering Exam)を目安とする.
適時、提出された課題に対してフィードバックを行う. 適時,学習等の実施内容に対してフィードバックを行う. また,質疑によって受講生の疑問にフィードバックを行う.
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。
第1回[対面/face to face]:材料力学(1)
(1)応力とひずみ
(2)軸のねじれ
(3)はりの曲げ
第2回[対面/face to face]:材料力学(2)
(1)断面二次モーメント(2)軸のねじり
(3)薄肉円筒
第3回[対面/face to face]:材料力学(3)
(1)組み合わせ応力
(2)熱応力
(3)材料力学に関する演習
第4回[対面/face to face]:機械力学と振動(1)
(1)力のつり合い
(2)滑車
(3)慣性モーメント
第5回[対面/face to face]:機械力学と振動(2)
(1)物体の運動
(2)フィードバック制御とブロック線図
(3)制御系と安定性
(4)機械力学と制御に関する演習
第6回[対面/face to face]:熱力学(1)
(1)熱仕事・融解熱
(2)理想気体の状態変化
第7回[対面/face to face]:熱力学(2)
(1)熱サイクル
(2)燃焼
第8回[対面/face to face]:熱力学(3)
(1)伝熱・比熱
(2)エントロピー・エンタルピー
(3)熱力学に関する演習
第9回[対面/face to face]:流体力学(1)
(1)静水力学
(2)動水力学
第10回[対面/face to face]:流体力学(2)
(1)流れ
(2)ピトー管・マノメータ
(3)流体力学に関する演習
第11回[対面/face to face]:Fundamentals of Eingineering(1)
(1)力学のための微積分(2)力学のための微分方程式
第12回[対面/face to face]:Fundamentals of Eingineering(2)
(1)静力学の基礎
(2)はりの荷重・応力・せん断力
第13回[対面/face to face]:Fundamentals of Eingineering(3)
(1)質点の運動
(2)物体の振動
第14回[対面/face to face]:理解度確認試験,まとめ
第1回~第13回の内容に関する理解度確認試験と解説・まとめ
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.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】(1) 各授業テーマ課題に関するテキスト,宿題を実施する.(2) 授業中の学習だけでは本当の理解を得られない.自発的に学ぶ学習態度が必須である.
テキスト(教科書)Textbooks
土井 正好,「技術系公務員・技術士試験」解答力を高める 機械4力学基礎演習
- 材料力学,機械力学・振動・制御,熱力学,流体力学 -,コロナ社
参考書References
小宮山 進・竹川 敦, 「大学生のための力学入門」, 裳華房
機械の基礎力学, 「機械の基礎力学」, コロナ社
成績評価の方法と基準Grading criteria
最終回以外の各授業の中で行う演習の評価を30%,最終回の理解度確認試験を70%の割合で評価する.出席日数が全体の2/3に満たない場合,評価対象外(E)とする.30分を超える遅刻については,欠席とする.
評価基準:上記の評価方法において60点以上の得点に得た学生は,本講義において設定した達成目標に達したとみなして合格とする.
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
(1) 演習課題・小テストを実施し,理解度を確認して進める.(2) 演習課題の実施によって,力学の問題を自力で解くことが出来るようする.(3) 理解度を上げるため,理解の状況や進捗に合わせて授業計画の順序や内容を柔軟に変更する.
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
特になし.
その他の重要事項Others
大学生活は,社会に出て就職する前の最後の準備期間(学習期間)である.社会人となると,学生時代のような手厚い教育を受ける機会は激減する.そのため,社会に出るまでに,独力で学習できる技術・能力・心構えを身に付けられると良い.この能力と技能は生涯に渡って必要なものであり,社会に出た後,どの分野に進んだとしても必ず役に立つ.