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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 航空システム工学科
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
工業力学Ⅱ
Engineering Mechanics II
2 E107-01 2024年度
2期(後学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.運動の法則 2.慣性力 3.運動方程式 4.慣性モーメント 5.剛体の平面運動  力学は航空システム工学の基本である。「工業力学Ⅰ」では、質点や剛体に作用する力の 釣り合いなどの静力学を主として学習した。本講義では、ニュートンの運動の法則から始め 、質量のある質点や剛体は外から力やトルクを受けるとどのような運動をするか、すなわち 、動力学の基礎について学習する。この科目は以降の専門基礎科目の諸力学の理解に不可欠 であり、航空機の飛行解析や構造設計に必要な慣性力などの知識を得ることができる。  また、地域社会で工業力学Ⅱが活用されている構造物等の実例を調べる。
授業の概要および学習上の助言
 用語や数式図表の意味をよく理解し、自力で演習問題を解くことが大切である。特に、下記の項目について学習し、物体( 質点、剛体)に働く力とモーメントを解析して運動方程式を立て、それを解くことができる能力を取得すること。  1.直線運動  2.平面運動  3.運動の法則  4.慣性力  5.慣性モーメント  6.剛体の平面運動   工業力学を身につけるためには、その概念を理解し、自ら演習問題に取り組み、実際的な問題に対処できる力を養成する必要 がある。そのため演習を中心とした授業を行う。演習では積極的に解答を発表する。なお、毎回の講義のあとで理解度確認演 習を行う。
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:工業力学 第4版[森北出版] 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
 工学基礎の数学(とくに運動方程式の記述と解析のための道具として微分・積分やベクトルの演算は特に重要であり、使い こなせるように準備しておく必要がある)および、工業力学Ⅰを復習しておくこと。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
D,M 質点の運動方程式を立て、質点の速度や位置を計算することができる。
D,M 慣性モーメントを計算することができる。
D,J,M 簡単な剛体に対して運動方程式を立てることができる。
D,J,M 導出した運動方程式に数学を適用して解き、その剛体の動的挙動を説明できる。
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 20 30 50 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 20 30 50 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 15 20 20 0 0 0 0 55
思考・推論・創造する力 5 10 10 0 0 0 0 25
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 10 0 0 0 0 10
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 10 0 0 0 0 10
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 学期末に筆記試験を行い、達成度を確認する。
クイズ
小テスト
筆記試験(小テスト)を1学期中に3回行い、それぞれの範囲での達成度を確認する。その結果、理解不 十分な事項についてはよく復習する。授業中に演習問題を手を挙げて解答した場合は、加点する。
レポート 授業中に提示された課題を解答し、レポートの形式で提出する。未提出はもちろん期限を過ぎて提出され たレポートについては学習意欲がないものとして減点する。レポートは合計3回程度実施する。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
①質点の任意の運動に関して運動方程式を立て、それを解くこ とができる。 ②複雑な形状の物体の慣性モーメントを計算することができ る。 ③剛体に対して運動方程式を立てることができる。 ④導出した運動方程式に数学を適用して解き、その剛体の動的 挙動を説明できる。 ①自由落下する質点の運動を解析できる。 ②慣性モーメントの公式を利用することができる。 ③運動方程式を立てる概念を理解している。 ④運動方程式の解を説明することができる。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分※
1 ・配布する学習支援計画書を基に科目の学習目標、概 要や行動目標を理解する。特に、この科目が航空シス テム工学科の教育目標のどの部分を担っているか、具 体的な達成レベルの目安を理解する。 ・工業力学IIで必要な数学について学ぶ。 講義と演習 自己点検 ・航空システム工学科の教育目標 と本科目との関連を理解する。 ・配布資料の1章について復習す る。 180
2 ・直線運動について、加速度、速度、変位の関係を学 習する。 講義と演習 自己点検 教科書による予習と復習を行う。 教科書の4.1-4.2をよく読んでお く。 180
3 平面運動,相対運動について学習する。 講義と演習 自己点検 教科書による予習と復習を行う。 教科書の4.3-4.4をよく読んでお く。 180
4 ・レポートの解説を聞いて、これまでの学習内容に ついて理解を深める。 ・1〜3回までの学習内容について小テストを行い、 理解度を確認する。 講義、小テスト 自己点検 ・授業開始までに与えられた課題 をレポートとして提出する。 ・1から3回までの学習内容を復 習する。 ・小テストにおいて理解不十分と 思われる点について復習する。 180
5 ・小テストの結果について確認する。 ・ニュートンの運動の3法則を学習する。 ・運動方程式の立て方を学習する。 講義と演習 自己点検 教科書による予習と復習を行う。 教科書の5.1をよく読んでおく。 180
6 ・遠心力などの慣性力という考え方(ダランベールの 方法)を学習する。 講義と演習 自己点検 教科書による予習と復習を行う。 教科書の5.2-5.3をよく読んでお く。 180
7 ・レポートの解説を聞いて、これまでの学習内容に ついて理解を深める。 ・1〜5回までの学習内容について小テストを行い、 理解度を確認する。 講義、小テスト 自己点検 ・授業開始までに与えられた課題 をレポートとして提出する。 ・1〜5回までの学習内容につい て復習する。 ・小テストにおいて理解不十分と 思われる点について復習する。 180
8 【中間振り返り授業】 ・小テストの結果について確認する。 ・中間振り返りとして、学習態度、理解度について指 導・助言を行う。 ・剛体の固定軸まわりの回転運動の方程式の誘導方法 と慣性モーメントの計算法を学ぶ。 講義と演習 出席状況、達成度の自己評価 と指導 自己点検 教科書による予習と復習を行う。 教科書の6.1をよく読んでおく。 1〜7回の講義内容について復習 する。 180
9 ・慣性モーメントに関する定理について学習する。 講義と演習 自己点検 教科書による予習と復習を行う。 教科書の6.2をよく読んでおく。 180
10 ・慣性モーメントの計算法について学習する。 講義と演習 自己点検 教科書による予習と復習を行う。 教科書の6.3-6.4をよく読んでお く 180
11 ・剛体の平面運動が2つの純粋運動の合成であること を理解する。 講義と演習 自己点検 教科書による予習と復習を行う。 教科書の6.5-6.6をよく読んでお く。 180
12 ・剛体の平面運動の方程式とその解法について学ぶ。 講義と演習 自己点検 教科書による予習と復習を行う。 教科書の6.5-6.6をよく読んでお く。 180
13 ・レポートの解説を聞いて、これまでの学習内容に ついて理解を深める。 ・10〜12回までの学習内容について小テストを行 い、理解度を確認する。 講義、小テスト 自己点検 ・授業開始までに与えられた課題 をレポートとして提出する。 10〜12回までの学習内容につ いて復習しておく。 ・小テストにおいて理解不十分と 思われる点について復習する。 180
14 ・小テストの結果について確認する。 ・これまでに学習してきた事項を復習する。 ・より発展的な問題に挑戦する。 演習 自己点検 力学序論の4.1-4.2をよく読んで おく。 180
15 ・筆記試験を行い、理解度を確認する。 ・筆記試験の解答を解説し質疑応答を行う。 筆記試験 自己点検 1〜14回の講義内容について復 習しておく。 180