三重大学ウェブシラバス

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科目の基本情報

開講年度	2021 年度
開講区分	工学部機械工学科／総合工学科機械工学コース・基礎教育

受講対象学生	学部(学士課程) : 1年次工学部機械工学科
選択・必修	必修学科必修
授業科目名	力学Ｉ
	りきがくいち
	Mechanics I
単位数	2 単位
ナンバリングコード	EN-COMN-2

開放科目	非開放科目
開講学期	後期
開講時間	金曜日 5, 6時限
授業形態	ハイブリッド授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業「ハイブリッド授業」・・・「対面授業」と「オンライン授業」を併用した授業「オンデマンド授業」・・・動画コンテンツの配信等によって実施する授業
開講場所
担当教員	早川聡一郎（工学研究科機械工学専攻）
担当教員	HAYAKAWA, Souichirou
SDGsの目標
連絡事項	* 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい

学修の目的と方法

授業の概要	力学は，機械工学で取り扱う様々な物体の運動を記述する最も基礎となる学問である．力学で扱う物体は質点，質点系，剛体，流体など様々であるが，本講義では質点の運動に絞って，運動を記述する考え方，運動を方程式として表す方法，方程式の解き方などを基礎から順に解説し，演習も交えて学習をする．高等学校で得た知識とも重なる部分が多いが，それらも確認しながら講義を進める．
学修の目的	質点の各種運動について知り，理解できるようになることを目的とする。
学修の到達目標	本講義で到達できるレベルは，例えばFE試験の力学・機構学に関する問題が解けるレベルがあげられる．
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標　個性に輝く技術者となるために、自らの短所を補い、長所を伸ばそうとする意欲と姿勢を持っている。【関心・意欲】【態度】　社会性・国際性・倫理観：社会的・国際的に広い視野、先見性、倫理観を持つために、科学技術の果たす歴史的・社会的役割を理解している。【態度】　コミュニケーション能力：自らの考えを日本語や英語で科学的・論理的に説明し、コミュニケーションすることができる。【技能・表現】 ○工学基礎：工学の礎となる数学、自然科学、情報技術に関する基礎知識を持っており、これを使って議論できる。【知識・理解】　機械工学専門：材料と構造、運動と振動、エネルギーと流れ、情報と計測・制御、設計と生産、機械とシステムなどの機械工学の主要専門分野に関する基礎知識を持ち、これを応用することができる。【知識・理解】　デザイン能力・創造性：社会の要求をとらえたモノづくりのための創造力と設計技術の基礎を修得している。【思考・判断】　実践的能力：機械の専門分野とともに、産業の環境負荷や生態系への影響、環境と人間に調和する機械の知能化など、環境-人間-機械の関係を総体的にとらえて、科学技術を応用することができる。【思考・判断】　自主性：地球の将来を見据えて、自ら課題を設定し、計画・実行することができる。【関心・意欲】 ○ 全学の教育目標感じる力　感性　共感 ○主体性考える力 ○幅広い教養 ○専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力　表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力 ○問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観 ○ JABEE 関連項目
成績評価方法と基準	出席は必要条件であり，7割以上出席した者に対して単位を与える．評価は，基本的には期末試験の成績で行い，宿題レポートを実施した場合にはその評価を期末試験の成績に加味したものを総合成績点数（100点満点）とする。総合成績点数/10を最終成績とし，最終成績6以上を合格とする。
授業の方法	講義演習
授業の特徴	PBL 特色ある教育英語を用いた教育
授業改善の工夫	当科目が機械工学科の重要な「自然科学」の基礎科目であることを強調し，演習科目ではないが，演習時間を毎時間必ず設けることで内容を深める．毎回の授業の初めには前回行った内容を簡潔に示し，さらに，その回の講義のポイントについて最初に簡潔に説明することで，今回の授業への導入が容易になるようにする．　また、演習結果を確認して、学生の理解度を把握して、必要と思われる場合には説明を追加するなど対応して、理解の理解を深める。
教科書	新物理学ライブラリ２，力学［新訂版］（阿部龍蔵，サイエンス社）
参考書	高校課程の物理の教科書、力学（原島鮮、裳華房）、力学の考え方（砂川重信、岩波書店）
オフィスアワー	前期後期とも水曜日５，６限に，早川教員室（工学部機械棟2314号室）で対応する予定であるが，事前に電子メールにより必ず連絡し確認をすること．
受講要件	この授業の基礎としては，「入門物理学演習」があり，高等学校の物理学を十分理解していることが必要である．
予め履修が望ましい科目	入門数学演習，入門物理学演習
発展科目	工業数学I及び演習，工業数学III，力学II及び演習，機械力学及び演習
その他

授業計画

MoodleのコースURL

キーワード	静力学，運動の法則，質点の力学
Key Word(s)	Statics，Newtonian mechanics，Point mass mechanics
学修内容	第１回　力学とは？　力学が機械工学としてどのように使われるか，その位置づけを説明するとともに，講義全体の流れを示す．第２，３回　質点の運動（ベクトルの取り扱い）　質点の運動を記述する最も基本的な考え方であるベクトルについて，演算方法およびそれを使った，質点の位置，速度，加速度の記述法について解説する．第４回　質点の運動（座標系）　ベクトルにより質点を記述するための座標系について説明する．第５，６回　運動の法則　物体の運動を支配する最も基礎的な法則について，高等学校の知識も確認しながら説明する．そして，運動を記述する最も基礎となる運動方程式について説明する．第７回　束縛運動　摩擦や反力など、物体が何らかの拘束を受けるときの運動について説明する。第８回　運動量と力積　物体の運動を表す別の記述として、運動量がある。それと、衝突などにみられる物体が力が作用したときの力積の考え方について説明する。第９回　仕事と仕事率　物体が運動するときの仕事について、その定義を示すとともに、考え方、計算方法について説明する。第１０回　保存力とポテンシャル第１１回　力学的エネルギー保存則　第10回と11回では保存力、ポテンシャルの考え方とそれにより導かれる、力学的エネルギー保存則について説明する。第１２回　万有引力　地球など質量がある者は万有引力が働く。その意味、計算方法について説明する。第１３回　相対運動（並進座標系のおける運動方程式）第１４回　相対運動（２次元の回転座標系）第１５回　ベクトル積　観測者が動いている座標系上にいる場合は、仮想的な力が発生し、静止（慣性）座標系とは異なる物体の記述方法が必要である。第13回では動いている並進座標系から第14回では回転座標系からみたときの物体の記述法について説明する。第15回では回転座標系での相対運動を理解するためのベクトル積について説明する。第１６回　定期試験
事前・事後学修の内容	第１回　力学とは？予習：高校の力学，復習：力学の応用分野の調査第２，３回　質点の運動（ベクトルの取り扱い）予習：教科書1.1～1.3の理解，復習：対応する章末問題の解答第４回　質点の運動（座標系）予習：教科書1.4～1.5の理解，復習：対応する章末問題の解答第５，６回　運動の法則予習：教科書2.1～2.2の理解，復習：対応する章末問題の解答第７回　束縛運動予習：教科書2.3の理解，復習：対応する章末問題の解答第８回　運動量と力積予習：教科書2.6の理解，復習：対応する章末問題の解答第９回　仕事と仕事率予習：教科書3.1の理解，復習：対応する章末問題の解答第１０回　保存力とポテンシャル予習：教科書3.2の理解，復習：対応する章末問題の解答第１１回　力学的エネルギー保存則予習：教科書3.3の理解，復習：対応する章末問題の解答第１２回　万有引力予習：教科書4の理解，復習：対応する章末問題の解答第１３回　相対運動（並進座標系のおける運動方程式）予習：教科書5.1の理解，復習：対応する章末問題の解答第１４回　相対運動（２次元の回転座標系）予習：教科書5.2の理解，復習：対応する章末問題の解答第１５回　ベクトル積予習：教科書5.3の理解，復習：対応する章末問題の解答
事前・事後学修の内容	事前学修の時間:30分/回　　　事後学修の時間:60分/回