機械工学基礎II
 Introduction to Mechanical Engineering II
 担当教員:西山 宏昭(NISHIYAMA Hiroaki)
 担当教員の所属:理工学研究科
 開講学年:1年  開講学期:前期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:機械システム工学科  科目区分:専門基礎科目・選択必修 
【授業概要】
・テーマ
機械システム工学科の学習・教育到達目標(A)「工学の基礎力」,(G)「機械工学の基礎力」に関連し,機械工学の専門科目を学習するに必要な数学及び物理に関する基礎力を涵養する.特に本科目では,ニュートンの運動の3法則を基礎として、仕事とエネルギーの関係、エネルギー保存の法則、運動量保存の法則を学習し、さらに単振動、等速円運動の運動方程式の立て方と解法およびその性質を習得する.
高校で履修した物理学から,大学の工学部機械システム工学科で履修する専門科目への,スムーズな導入を行う.
・到達目標
機械工学における各種機構運動へと学習を進めるための基礎の修得をめざし,以下の内容を到達目標とする.
(1) 仕事の概念の理解とその数学的表現が出来ること
(2) 仕事とエネルギーの関係を理解し,関係式の導出と記述が行えること
(3) エネルギー保存の法則、運動量保存の法則を理解し,関連する物理現象を数式でモデル化できること
(4) 単振動、等速円運動の解法及びその性質を理解し,数学的表現が出来ること
・キーワード
運動の法則,自由振動,質点の力学

【科目の位置付け】
機械システム工学科の学習・教育目標の(A)「工学の基礎力」(0.5),(G)「機械工学の基礎力」(0.5)を養成するための科目である.括弧内の数値は重みを示す.

【授業計画】
・授業の方法
この授業科目は,午前中の講義,および午後の演習を基本として実施する.
講義を90分×8回,演習を90分×7回の合計90分×15回実施する.
・日程
第1週 イントロダクションおよび仕事とエネルギー
(予習)教科書第7章と第8章
(復習)関連する演習課題
第2週 力学的エネルギー保存の法則
(予習)教科書第9章
(復習)関連する演習課題
第3週 運動量保存の法則
(予習)教科書第10章と第11章
(復習)関連する演習課題
第4週 問題演習
(予習)教科書第12章
(復習)関連する演習課題
第5週単振動・単振り子
(予習)教科書第12章と第14章
(復習)関連する演習課題
第6週 等速円運動と万有引力・角運動量
(予習)教科書第15章と第16章
(復習)関連する演習課題
第7週 慣性力
(予習)教科書第17章
(復習)関連する演習課題
第8週 総括とテスト

【学習の方法】
・受講のあり方
機械システム工学科の教育プログラムにおいて,重要科目として位置づけている科目である.各自一つ一つの項目について,納得のいくまで理解に努めること.
・授業時間外学習へのアドバイス
指定されているテキストを用いて,授業前に1時間程度予習すること.
授業後には,その日の演習問題に関して1時間程度かけて復習すること.
疑問点があれば問題点を整理し,積極的に質問すること.

【成績の評価】
・基準
仕事の概念とその表現方法,仕事とエネルギーの関係,エネルギー保存の法則,運動量保存の法則,単振動,等速円運動の解法及びその性質を理解し,関連する物理現象を数式でモデル化できることを基準とする.
・方法
筆記試験(80点)および演習,レポート(20点)の結果を総合して成績評価を行う.この講義の合格ラインは60点とする.

【テキスト・参考書】
高橋正雄,-基礎と演習-理工系の力学,共立出版
参考書:高木隆司,力学(Ⅰ),裳華房

【その他】
・学生へのメッセージ
大学入学までは,必ずしも自身の興味に関係なく,問題を解いていた人も多いと思います.大学ではそのような「問題解決の技術習得」の勉強法を止め,身近な現象を物理の視点で捉えてモデル化し,予測や解析が行えるようになる喜びを楽しんでください.本授業科目の内容は,関連科目である他の「機械工学基礎」と併せて,専門科目を履修するために必須の工学的基礎知識を効果的に習得できるように構成されています.機械技術者となるための礎を築く重要な科目となります.
・オフィス・アワー
金曜日17:00~18:00

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