【授業の目的】
車両やロボットなどは動力源と運動機構部をもち複雑な運動をする。機械システムの高度な運動の解析とスマートな機構設計のためには剛体の力学を深く理解する必要がある。質点および剛体の運動と力学の基礎の習得をめざし，機械システムの機構部の様々な運動に関する数式モデルを導出し、運動を解析できることを目的とする。〔CP2〕
【授業の到達目標】
1 学習・教育到達目標B 空間内で運動する質点、質点系、および剛体の運動量，角運動量，力学的エネルギーおよびそれらの保存と変化を表す力学の基本法則を理解し、数式により表して解析できること。〔DP5〕
2 学習・教育到達目標B 固定軸まわりで回転する剛体の慣性モーメントを数式で表すことができ，棒，円板，円柱などの基本的な形状の剛体の重心や慣性モーメントを積分により計算できること。〔DP5〕
3 学習・教育到達目標D 様々な並進と回転を伴う剛体の平面内での運動に対して運動方程式を立てて解析できること．〔DP7〕
【授業概要（キーワード）】
運動の法則，静力学，質点系の力学，剛体の力学
【科目の位置付け】
本講義は，制御工学や機構学などのシステム設計工学関連の科目の学習をスムーズに展開するための，質点，質点系および剛体の運動および力学解析の実践力の向上を目指している。機械システム工学科の学習・教育到達目標（B）機械工学の基礎力及び(F)自主的・継続的学習能力を養成する科目である。
【授業計画】
・授業の方法
90分×15回の講義および例題・演習問題に取り組みながら授業を進める。授業は，機械や装置の基礎事項とその適用に関する講義，およびそれらの理解を確実にし，実践力を訓練する解析演習で構成する。演習レポートで学生の到達度をチェックして講義の進行を調整する。
・日程
第１週 「非慣性系とみかけの力」： 並進運動座標系，慣性力，回転座標系，遠心力，コリオリの力
第２週 「質点系および剛体の重心（質量中心）」： ベクトルのモーメント，力のモーメント，質量系の重心，剛体の重心，剛体の重心の計算例
第３週 「質点系の運動方程式」： 質点系の運動量保存則，角運動量，質点系の角運動量保存則，質点系の運動と重心
第４週 「２体問題」： 換算質量，撃力の力積，衝突の保存量
第５週 「衝突」： 反発係数，直衝突，床との衝突，斜衝突
第６週 「剛体の運動方程式」： 作用線の定理，偶力，剛体の自由度，剛体の運動方程式
第７週 「剛体のつり合い」： 剛体のつり合い条件，３力によるつり合い，吊るされた棒
第８週 中間試験および解説
第９・10週 「固定軸まわりの剛体の回転運動」： 角速度と角加速度，等角加速度運動，固定軸まわりの角運動量と慣性モーメント，角運動量保存則，剛体の運動方程式，アトウッドの装置，剛体振り子
第11週 「慣性モーメントに関する定理」： 平行軸の定理，平面板の直交軸の定理，和の定理，回転半径
第12週 「慣性モーメントの計算例」： 細長い棒，長方形板，円輪，薄い円板，円柱，球
第13・14週 「剛体の平面運動」： 運動量，角運動量，運動エネルギー，平面運動の運動方程式，ヨーヨーの運動，斜面を転がる円柱の力学と力学的エネルギー保存則，回転円板の接触，壁に立て掛けた棒の転倒
第15週 期末試験および解説
【学習の方法】
・受講のあり方
講義における板書をノートに筆記する。テキスト，プリント等を参照しながら講義の骨子をまとめること。理解が進まない点をチェックしておき質問すること。止むを得ず欠席した場合は，友達からノートを借りて補充すること。数式で表現された法則の物理的意味を把握することが重要である。
・授業時間外学習へのアドバイス
課された演習問題を必ず解き，丁寧に書き記して提出すること。教科書に記載されている例題および章末演習問題を自分で解いてみること。講義で述べられた法則等をそれらの演習によって理解を深めることができる。
【成績の評価】
・基準
授業内容に対する到達度を中間・期末試験および演習レポートの点数で評価する。
・方法
授業内容に対する到達度を、中間試験または演習レポートの点数と学期末の試験の点数で評価する。
中間試験または演習レポートの点数を40点満点、期末試験の点数を60点満点とし、それらの合計(100点満点)が60点以上を合格とする。
【テキスト・参考書】
テキスト：永田一清，「新・基礎 力学」，サイエンス社
参考書：高橋正雄，「講義と演習 理工系 基礎力学」，共立出版
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：青木弘・木谷晋，「工業力学」，森北出版
参考書：原康夫，「力学」，東京教学社
参考書：永田一清・佐野元昭，「新・基礎 物理学」，サイエンス社
参考書：小出昭一郎，「物理学 三訂版」，裳華房
参考書：杉山吉彦・鈴木豊彦，「力学序説」，培風館
参考書：宇佐美誠二・貴島準一・西村鷹明・鳥塚潔，「理工系のための力学の基礎」，講談社サイエンティフィク
参考書：入江敏博・山田元，「工業力学」，理工学社
参考書：為近和彦，「力学」，森北出版
参考書：阿部龍蔵，「力学・解析力学」，岩波書店
参考書：橋本正章・荒木賢三，「力学の基礎」，裳華房
参考書：鈴村順三・大島隆義・大澤幸治，「理工学の基礎 力学」，培風館
参考書：中山正敏，「基礎力学」，裳華房
参考書：中川憲治，「工科のための一般力学」，森北出版
【その他】
・学生へのメッセージ
毎回講義に出席すること。
教科書に記載されている計算過程を自分で確かめること。
配布する演習課題や教科書に記載されている演習問題に取組むこと。
・オフィス・アワー
質問等があれば，毎週金曜日16時〜17時，６号館６階603号室に来られたし．
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