授業科目

工業力学
Engineering Mechanics

担当者

教授   竹村 兼一
前 水2
准教授 高野 敦
前 水1

単位

2

到達目標

 本授業では質点と剛体のつりあいについて学習する。到達目標は機械工学科のカリキュラム・ポリシーに従い、受講生が①力の合成、②力の分解、③偶力、④力のモーメントについて理解し、質点や剛体のつりあい方程式を解く力を身につけること、及び重心の計算ができることである。

授業内容

 機械を設計するには、機械全体あるいはその機械を構成する部品にどのような力が働くのかを知っておく必要がある。力は外部から作用する外力と、物体内部に作用する内力に分けられる。本科目で扱う物体は静止状態にあるため、力はつりあい状態にある。従って、未知の力(外力または内力)を求めるためには、力のつりあい方程式(平衡方程式)を解く必要がある。本科目で扱う対象物体は、大きさを持たず質量だけを有する「質点」と大きさも併せ持つ「剛体」に分けることができる。本講義では、これらの事項について講義と演習を行う。
 機械工学では、材料力学、流体力学、工業熱力学、ならびに機械力学が大きな柱になっており、これらは、しばしば四力学とも呼ばれている。工業力学は、これらの力学を学ぶための基礎となる。

授業計画

 工業力学Ⅰでは以下の内容について学んでいく。予習として、①講義資料または参考書の該当ページを予め読んで解いてくること②わからない用語があれば調べてみること③わからないことを抽出することの3点が必要である。また、復習としては、講義、演習で取り上げた問題を、再度解いてみることが必要である。
1.シラバスの記載事項についての確認,力の基本概念と原理、質点と剛体
2.力の合成、分解
3.質点のつりあい
4.力のモーメント
5.偶力
6.平行な力の合力
7.剛体のつりあい
8.支点、はりのつりあい
9.はりのつりあい(分布荷重の場合)
10.中間テストと解説
11.重心1(連結体の重心、連続体の重心、結合体の重心)
12.重心2(線材の重心、積分を使う問題)
13.摩擦(静止摩擦係数、動摩擦係数、摩擦角、応用問題)
14.滑車(定滑車と動滑車)
 なお、予習・復習合わせて各回あたり約4時間の自己学習を想定している.予習は開講前の休暇中等を利用して複数回分をまとめて行ってもよいが,復習は各回の授業終了後速やかに行うことが望ましい.

授業運営

 この講義では、授業中に行う学習以外に、学生が自習を行うことを前提にして講義を進める。授業時間以外に演習問題を解いて、理解を確認しながら勉強を進めていくこと。力学の学習には,自分で実際に問題を数多く解くことが必要である。
 本授業では、将来、機械を設計するときに役立つように、力学の基本を身につけることを目指す。

評価方法

おおよそ中間テスト(授業内小テストを含む)30%、定期試験70%の割合で評価する。
講義を4回以上欠席した場合は、原則として評価の対象としない。

オフィスアワー

竹村(e-mail: takemura@kanagawa-u.ac.jp):火曜日5時限、12-37室にて。
高野(e-mail: atakano@kanagawa-u.ac.jp):水曜日2時限、6号館107号室または6号館402号室にて。

参考書

伊藤勝悦『工業力学入門』第2版[森北出版]2001

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