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授業目標 |
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物理学の重要分野である力学は機械工学の基礎となっています。1年前期の「物理学1」では、「質点」(質量を持った1つの点)に関する力学を学習しました。しかし、自動車をはじめとする身の回りにある工業製品やその各部材はそれぞれ、固有の形と大きさを有しています。 本講義では、力学を工業上の諸問題に応用する上で重要な「剛体」(広がりを持つが、内部の変形を無視できるほど堅い物体)の力学の基礎の習得を目指します。
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2. |
授業概要 |
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以下の内容を学習します。 (1) 力のつりあい、モーメントのつりあい、反力、重心、物体のつりあい など (2) 速度、加速度、平面運動、回転運動、慣性モーメント、剛体の運動方程式 など (3) 仕事、エネルギ、斜面に沿った仕事、仕事率、馬力 など
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3. |
準備学習(授業時間外の学習) |
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・「物理学1」で学習した質点系の力学についてよく復習しておいて下さい。 ・ テキストの当該部分を読んで授業に臨むと良いでしょう。 ・ 授業中に行った演習問題を再度解答し、さらに類題が解答できるように練習をして下さい。 ・ テキストの[例題]を学習した上で、関連する演習問題に取り組んでみましょう。
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4. |
授業計画 |
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【第1回】 一点に働く力 : 力学の単位、力の合成と分解、質点における力のつりあい 【第2回】 剛体に働く力(その1) : 剛体の定義、モーメント、偶力 【第3回】 剛体に働く力(その2) : 剛体に働く力のつりあい、支点と反力 【第4回】 重心と分布力(その1) : 重心の定義と求め方 【第5回】 重心と分布力(その2) : 物体のつりあい 【第6回】 重心と分布力(その3) : 分布力とつりあい 【第7回】 速度と加速度(その1) : 速度、加速度、直線運動、放物運動 【第8回】 速度と加速度(その2) : 円運動、角速度、角加速度、相対運動 【第9回】 力と運動法則(その1) : ニュートンの運動法則 【第10回】 力と運動法則(その2) : 慣性力、遠心力 【第11回】 剛体の運動(その1) : 平面運動、回転運動、慣性モーメント 【第12回】 剛体の運動(その2) : 剛体の運動方程式 【第13回】 仕事とエネルギ(その1) : 仕事とエネルギ、斜面に沿った仕事、動力、馬力 【第14回】 仕事とエネルギ(その2) : 回転体の仕事、動力 【第15回】 全体のまとめと期末試験 : 第1回~14回の授業内容の復習と期末試験
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5. |
成績評価の方法、基準 |
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期末試験、授業時間内の小テスト、提出レポートの各成績を用いて評価します。 なお、遅刻・早退することなくすべての授業に出席することが単位取得のための前提条件となります。
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使用テキスト及び使用教材 |
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教科書 : 入江敏博著 「詳解工業力学」理工学社 (1983) 教 材 : 必要に応じてプリントを配布する。
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7. |
その他 |
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授業時間中に毎週問題演習を行うので、関数電卓を必ず持参して下さい。定期試験においても電卓が必要となります。 授業中に必要事項をノートする習慣を身につけるように。自筆のノートは試験の際に持ち込むことができます。また、学期中にノートの提出を求めることがあるので、この授業専用のノートを用意すること。
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