B0030300

力学の基礎

Fundamental Engineering Mechanics

開講部

工学部

開講学科

機械工学第二学科

開講学年

1年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

必修

系列区分

専門

講義区分

講義
教授青木孝史朗この先生のアンケート一覧を参照

授業の概要

本講義は物理学における力学分野を工学上の実際問題に適用したもので、我々が日常よく経験する具体的な力学現象例を取り上げて説明する。具体的には、平面や立体における力のつり合い、および物体の重心とつり合いの安定性といった静力学、および物体の運動・衝突・摩擦などの動力学の一部について学習する。

達成目標

1.力の分解や合成、偶力やモーメント計算より静力学における力の本質を理解する。
2.接触点や支点に作用する力の釣り合いを知り、部材に働く力を計算することができる。
3.図形や回転体の重心を知り、物体の重心位置を求めることができる。
4.物体の運動経路を速度、加速度より理解し、運動体の高さや到達距離、相対速度の応用計算ができる。
5.運動の法則すなわち、慣性力、運動方程式など運動と力の関連を理解できる。
6.物体の衝突、仕事、エネルギー、動力や摩擦に関する解析ができ、簡単な機械にそれらが応用できる。

授業計画

1.平面内の力のつりあい(1)
  ・力の表し方,国際単位系
  ・一点に働く力の合成及び分解
2.平面内の力のつりあい(2)
  ・力のつり合い・モーメント
  ・偶力,力の移動
3.平面内の力のつりあい(3)
  ・着力点の異なる力の合成および分解
  ・モーメントの合成
4.平面内の力のつりあい(4)
  ・支点と反力
・トラスの内力
  ・トラス(接点法)
5.平面内の力のつりあい(5)
  ・トラス(切断法)
重心(1)
  ・種々の平面及び立体の重心の計算
6.重心(2)
  ・回転体の重心の計算
  ・物体の安定、不安定、中立
7.運動学(1)
  ・速度と加速度
  ・直線運動
8.運動学(2)
  ・平面運動
  ・円運動
  ・相対運動
9.運動学(3)
  ・運動の法則
  ・慣性力
  ・向心力,遠心力
10.剛体の運動(1)
  ・慣性モーメント
  ・直行軸の定理・平行軸の定理
11.剛体の運動(2)
  ・簡単な図形の慣性モーメント
  ・断面二次モーメント
  ・剛体の平面運動
12.剛体の運動(3)
  ・角運動方程式
  ・剛体回転時のつり合い
13.衝突
  ・運動量と力積
  ・運動量保存の法則
  ・衝突(向心衝突,斜めの衝突など)
14.仕事とエネルギー,動力
  ・仕事
  ・エネルギー
  ・動力
15.定期試験

評価方法と基準

講義内で小テストやレポートを課す。その他、定期試験として期末試験を行う。成績はそれぞれの評点より総合得点(100点満点)を計算し、60点以上の場合を合格とする。なお、評価を受けるためには、講義日数の2/3以上の出席が必要である。

教科書・参考書

教科書:「工業力学」青木、木谷,森北出版

履修前の準備

高校の数学(特に三角関数、ベクトル、微分積分)及び物理の復習(特に力学・モーメント)を望みます.
教員からの連絡がメールにより行われることがあります.学番のメールアドレスでメールの受信が出来るように設定しておいてください.

学習・教育目標との対応

1.(D)技術・工学の根幹をなす「物質」,「エネルギー」および「情報」を基盤とした機械工学の基礎的な知識と応用能力を習得する (1) 力学,材料力学,熱力学,流れの力学の基礎 (2) 多く (17科目以上) の専門科目の習得

オフィスアワー

大宮校舎では、授業日には終日大宮校舎にいるようにします。
豊洲校舎では、研究室に在室している時は特別な事情がある場合を除き対応します。
メールによる質問は、随時受け付けます。

環境との関連

環境に関連しない科目

最終更新 : Thu Sep 20 07:43:22 JST 2012