機械工学基礎Ⅱ
 Introduction to Mechanical Engineering II
 担当教員:奥山 正明(OKUYAMA Masaaki)
 担当教員の所属:理工学研究科
 開講学年:1年  開講学期:後期  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:専門教育科目・選択必修 
【授業の目的】
機械工学とは,力学を物質の三態に合わせて適用し,工業技術に応用する学問である.このため,機械工学全般に通用する基礎力学が必要となる.これを学ぶのが機械工学基礎Ⅰ,Ⅱである.機械工学基礎Ⅱでは,機械工学の専門科目を学習する上で必要な力学に関する基礎力を習得することを目的とする.具体的には,運動量保存の法則,単振動,等速円運動,角運動量,慣性力,そして剛体の力学の基礎について学ぶ.

【授業の到達目標】
(1)学習・教育到達目標A,F 三角関数と物理的事象との関係を理解できること[DP1,9]
(2)学習・教育到達目標A,F 運動量保存則を理解し,関連する物理現象を数式でモデル化できること[DP1,9]
(3)学習・教育到達目標A,F 単振動,等速円運動の解法及びその性質を理解し,数学的表現ができること[DP1,9]
(4)学習・教育到達目標A,F 角運動量や慣性力の概念を理解し,関連する物理現象を数式でモデル化できること[DP1,9]
(5)学習・教育到達目標A,F 剛体に関する力のモーメントの性質を理解し,数学的表現ができること[DP1,9]
(6)学習・教育到達目標A,F 剛体の重心の概念を理解し,関連する物理現象を数学的に表現できること[DP1,9]

【授業概要(キーワード)】
運動の法則,自由振動,質点の力学,剛体の重心とつりあい

【科目の位置付け】
専門科目を学ぶために全ての機械系学生に必要な科目である.

【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 運動量保存の法則(1)(2)
予習:教科書第10章と11章
復習:関連する演習課題
キーワード:運動量,力積,運動量保存則,衝突,平面内での衝突,衝突とエネルギー
第2週 運動量に関する問題演習,三角関数
予習:教科書第12章と13章
復習:関連する演習課題
第3週 単振動・単振り子と問題演習
予習:教科書第14章
復習:関連する演習課題
キーワード:水平ばね振り子,周期
第4週 等速円運動と問題演習
予習:教科書第15章
復習:関連する演習課題
キーワード:角速度,向心力,向心加速度
第5週 万有引力・角運動量,慣性力(みかけの力)
予習:教科書第16章と17章
復習:関連する演習課題
キーワード:万有引力の法則,角運動量保存則,慣性力,遠心力,コリオリの力
第6週 慣性力(みかけの力)と単振動と円運動に関する問題演習
予習:教科書第17章と18章
復習:関連する演習課題
第7週 剛体に働く力
予習:教科書第19章と20章
復習:関連する演習課題
キーワード:力のモーメント,剛体の重心とつり合い
第8週
筆記試験および解説など

【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付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,等速円運動の解法およびその性質,剛体の重心とつりあいを理解し,関連する物理現象を数式でモデル化出来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

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