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授業の概要(ねらい)・ディプロマポリシーとの関連 |
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広がりを持つが、内部の変形を無視できるほど堅い物体である「剛体」の力学の基礎を習得することを目指します。授業は主に講義形式ですが、適宜問題演習を行い、その結果を発表することによって、理解を深めていきます。授業は主として講義形式ですが、適宜問題演習を行い、その結果を発表してもらいます。 この授業ではDP2に関する知識、技術を修得します。
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2. |
授業の到達目標 |
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(1)剛体に作用する力とモーメントとそれらのつりあいについて理解できる。 (2)重心の概念を理解し、簡単な形状の物体の重心位置を求めることができる。 (3)剛体の運動における平面運動と回転運動を認識できる。 (4)慣性モーメントの概念を理解し、単純な形状についてその値が計算できる。 また、慣性モーメントを用いた剛体の運動方程式が認識できる。 (5)仕事と動力の考え方を理解し、基本的な計算を行うことができる。
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3. |
成績評価の方法および基準・フィードバック方法 |
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期末試験の結果(60%)、及び毎回の授業時間内の小テストの成績(40%)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。 授業中に前回の小テストを返却し、その解説を行います。15回目の授業で全体に関するフィードバックと試験を行います。
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4. |
教科書・参考書 |
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教科書:「詳解工業力学 [第2版]」 入江敏博著、オーム社(2016) ISBN978-4-274-21955-9 参考書:
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5. |
準備学修の内容・必要な時間 |
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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んで下さい。(1.5時間) ・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。 また、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下さい。(1.5時間) ・詳しい準備学修の内容については授業内で指示します。
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6. |
その他履修上の注意事項 |
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授業時間中に毎回演習を行うので、関数電卓を必ず持参して下さい。定期試験で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。
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7. |
授業内容 |
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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1 : 剛体の定義、モーメント、偶力 | 【第3回】 | 剛体に働く力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1 : 重心の定義と求め方 | 【第5回】 | 重心と分布力2 : 物体のつりあい | 【第6回】 | 重心と分布力3 : 分布力とつりあい | 【第7回】 | 速度と加速度1 : 速度、加速度、直線運動、放物運動 | 【第8回】 | 速度と加速度2 : 円運動、角速度、角加速度、相対運動 | 【第9回】 | 力と運動法則1 : ニュートンの運動法則 | 【第10回】 | 力と運動法則2 : 慣性力、遠心力 | 【第11回】 | 剛体の運動1 : 平面運動、回転運動、慣性モーメント | 【第12回】 | 剛体の運動2 : 剛体の運動方程式 | 【第13回】 | 仕事とエネルギ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2 : 回転体の仕事、動力 | 【第15回】 | 全体のまとめと試験 : 第1回~14回の授業内容の復習と試験 |
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