【授業概要】
・テーマ
機械システム工学科の学習教育目標(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
受講者は,下記を理解できるようになる. (1) 仕事の概念とその表現方法 (2) 仕事とエネルギーの関係 (3) エネルギー保存の法則、運動量保存の法則 (4) 単振動、等速円運動の解法及びその性質
・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・教育到達目標の(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,仕事 (予習)テキスト(P36-38)を読んでおくこと。 (復習)課題をレポートとして提出すること。 第2週 仕事とエネルギー (予習)テキスト(P40-42)を読んでおくこと。 (復習)課題をレポートとして提出すること。 第3週 エネルギー保存の法則 (予習)テキスト(P44-47)を読んでおくこと。 (復習)課題をレポートとして提出すること。 第4~5週 運動量保存の法則 (予習)テキスト(P50-55)を読んでおくこと。 (復習)課題をレポートとして提出すること。 第6週 単振動・単振り子 (予習)テキスト(P66-74)を読んでおくこと。 (復習)課題をレポートとして提出すること。 第7週 等速円運動 (予習)テキスト(P76-83)を読んでおくこと。 (復習)課題をレポートとして提出すること。 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】
テキスト:高橋正雄,-基礎と演習-理工系の力学,共立出版 参考書:森口繁一,「初等力学」,培風館 F.P.ベアー,A.R.ジョンストン,「工学のための力学 上, 下」,ブレイン図書 小野周,「岩波講座基礎工学 力学 I,II」,岩波書店
【その他】
・学生へのメッセージ
「問題解決の技術習得」の勉強法からいち早く脱出して,「自ら考え,自ら学ぶ」学究の世界に達成感と喜びを求めて頂きたい. 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る.機械技術者となるための礎を築く重要科目である.
・オフィス・アワー
火曜日10:30~12:00
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