- 開講元
- 機械系
- 担当教員名
- 土方 亘
- 授業形態
- 講義
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 水1-4(I123)
- クラス
- B
- 科目コード
- MEC.A201
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2020年度
- 開講クォーター
- 1Q
- シラバス更新日
- 2020年3月24日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
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講義の概要とねらい
機械工学（機械系）の分野に進んだ学生を主な対象としてその専門の各種の応用力学への導入科目として次の点を中心に講義する．
1. 静力学(質点と剛体，力のモーメントなど)
2. 質点の動力学(相対運動，コリオリの加速度など)
3. 剛体の動力学(慣性モーメント，角運動量，慣性テンソル，ジャイロ効果など)
本講義の特筆すべきねらいは，学部１年時で全学的科目である力学基礎で学習した理解を補強し，力学が特に重要な機械工学専門の学生としてしっかりと具体的な力学問題を理論的および数値計算で解く実力をつけさせることである．
到達目標
1. 静力学，特に質点および剛体における力とモーメントを導出できる．
2. 質点の動力学，特に相対運動，コリオリの加速度などを導出できる．
3. 剛体の動特性，特に慣性モーメントを導出できる．
4. 剛体の動力学，角運動量，慣性テンソルに基づいてオイラーの運動方程式が導ける．また，ジャイロ効果を理解している．
この科目は，学修目標の
1.【専門力】基盤的な専門力
の修得に対応する．
キーワード
静力学，トラスとラーメン，質点の運動，剛体の運動
学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)
| ✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | 展開力(探究力又は設定力) | ✔ 展開力(実践力又は解決力) |
授業の進め方
演習問題を含めての講義である．
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 質点に働く力とつり合い | 力をベクトルで表す．力を合成，分解する． |
| 第2回 | 剛体に働く力とつり合い | 力とモーメントの関係，剛体に作用する複数の力の合成や分解 |
| 第3回 | トラスの解析(力のつり合い) | トラスの各部材に作用する荷重の解析 |
| 第4回 | トラスの解析(仮想仕事の原理) | 仮想仕事の原理の理解とその方法を使ったトラスの解析 |
| 第5回 | 相対運動(1)：二次元の回転座標系での相対運動 | 二次元座標系での相対運動 |
| 第6回 | 相対運動(part 2)：三次元の回転座標系での相対運動 | 三次元座標系での相対運動 |
| 第7回 | 剛体運動(1)：剛体運動の表し方，慣性モーメント(1) | 慣性モーメント，剛体の運動 |
| 第8回 | 剛体運動(2)：慣性モーメント(2)，平行軸の定理 | 平行軸の定理 |
| 第9回 | 剛体運動(3)：慣性テンソル | 慣性テンソル |
| 第10回 | 剛体運動(4)：慣性楕円体，慣性主軸 | 慣性楕円体，慣性主軸 |
| 第11回 | 剛体運動(5)：角運動量，運動エネルギー | 角運動量，運動エネルギー |
| 第12回 | 剛体運動(6)：座標変換 | 2つの座標系の間の座標変換 |
| 第13回 | 剛体運動(7)：角速度ベクトル | 角速度ベクトルの表現を理解せよ． |
| 第14回 | オイラーの運動方程式，ジャイロ効果 | オイラーの運動方程式，ジャイロ効果 |
| 第15回 | 期末試験 | 期末試験 |
教科書
大熊政明著，「新・工業力学」 (数理工学社)
参考書、講義資料等
参考書： 大熊政明著，「新・演習工業力学」（数理工学社）
成績評価の基準及び方法
期末試験の結果から評価する．
関連する科目
- LAS.P101 ： 力学基礎１
- LAS.P102 ： 力学基礎２
- MEC.I211 ： ロボット機構学
- MEC.D201 ： 機械力学
- MEC.C331 ： 材料強度学（機械）
- MEC.H432 ： マルチボディシステム
- MEC.J311 ： 精密機械基礎学
- LAS.M106 ： 線形代数学第二
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
力学基礎１と２を履修済みであること，あるいは，それに相当する知識を有することを条件とする．
また，線形代数学第二(特に，固有値，固有ベクトル)の知識を有することを条件とする．
