工業力学及演習 [A2](再)[連続][対面]

開講年度

2025年度

開講学期

前期

科目名

工業力学及演習

授業種別

講演

科目名（英語）

Engineering Mechanics and Exercise

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A1100489 工業力学及演習 [A2](再)[連続][対面]

担当教員

澤田哲生

単位数

3.0単位

曜日時限

前期(1Q)(土曜4限、土曜5限)、前期(2Q)(土曜4限、土曜5限)

キャンパス

八王子

教室

1N-401講義室

学位授与の方針

1 基礎知識の修得 20 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 80 ％
3 汎用的問題解決力の修得 0 ％
4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％

具体的な到達目標

・剛体の運動について計算できる．
・摩擦，仕事およびエネルギーについて計算できる．
・運動量と力積について計算できる．

受講にあたっての前提条件

到達目標をよく理解し、高いレベルでの達成を目指す意欲があること

授業の方法とねらい

工業力学は２年次以降で学ぶ力学系専門科目（材料力学・機械力学・流体力学・機構学など）の基礎となる最も重要な科目のひとつです。
私の授業の信条は〝楽しく＆分かりやすく〟です。工業力学という少々ゴツゴツ感のある課目をできるだけ楽しみながら皆さんに学んでいただけるよう最大限努力し工夫していくつもりです。
この授業では、１）質点の力学の応用および２）剛体の力学について、受講される学生の皆さんができるだけ平易に学べるように最大限努力したいと考えています。
１）質点の力学は、円運動と曲線運動、摩擦、衝突、振動の各項目からなります。
２）剛体の力学は、剛体とモーメント、支点・反力・分布力、重心、剛体の運動、慣性モーメントの各項目からなります。
これら各項の基本をしっかりと理解することにより、自然科学的な思考方法と応用力を身につけていただくようにサポートします。毎回の授業では講義と演習を行います。
各回の講義のはじめには、前回の復習となるようなミニテストを実施することがあります。これは成績には関係がありません。私がみなさんの理解度を把握して、授業改善に役立てるのが目的です。
＞＞＞過去の経験からみなさんが最も？？？としている〝慣性モーメント〟の正体を初回から暴いて行きます。

AL・ICT活用

反転授業／その他

第1回

授業形態

対面

事前学習

初回ですので、事前学習は特に必要ありません。
ただ、みなさんは再履修なので、再履修に至った理由などを振り返っておいてください。これは初回の授業で無記名で本人とわからない方式で簡単なアンケート（５択）を実施します。例えば：
１　授業が難しかった、２　途中からなぜかやる気がなくなった/他のこと（部活、バイトなど）が忙しくなった、３　試験で合格点が取れなかった、４　よくわからない、５　その他
・・・まあこんな感じでコミュニケーションをとりながら進めて行きたいと思っています。皆さんはどうぞリラックスしてご出席ください。

＞＞＞そしてこの回のメインイベントは「慣性モーメントの正体を暴く」です。乞うご期待！！！

【お願い】毎年のことですが、履修登録をしてなかなか授業に出てこられない方がいます。いろんな事情があると思いますが、初回だけは、初回がどうしても無理なら２回目でもいいですから、授業に顔を出していただけませんか？みなさんに〝勇気と希望〟を与えられるよう頑張りたいと思っています。

0.5時間

授業内容

【授業】全体の振り返り・概要
・特に質点の力学と剛体の力学の類似点と差異についてみなさんがわかるように説明したいと考えています。
　ーーーこれは毎年やっていますが、みなさんには多分〝目からウロコ〟のキモを体験をしていただけるという自信をもっています。
　　　　キモの肝ともいえるのが〝慣性モーメント〟です。これが実は分かっているようで良くわからない・・・そこにチャレンジして行きます。
　　　　楽しみにしていてください。

【演習】過去問に取り組んでいただきます。昨年の期末試験問題です。これもあくまでみなさんのポイント（弱点）を見出すためのものです。
【レポート課題】過去問の中から１問を選んで、まず私が解答を黒板に示して解説します。それと同じ問題をレポート課題とします。

事後学習・事前学習

レポート課題に取り組んでください。

0.5時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

【授業】
・前回の振り返りーーーこれは毎回やりますので、下記の３回目以降の授業内容では記述を省略します。
・円運動と曲線運動
　　ーラジアンについてくどいくらいに詳説します。ラジアン、これはなんだかよくわからない用語ですね。ラジアンの本質を解説します。
　　ー並進運動と回転運動　実は回転運動こそが剛体の運動の大きな特徴。ところで剛体とは！？
　　ーその他

【演習】
・１、２問の問題に取り組みます。
【レポート課題】
・過去問、教科書の例題などから１問課題を出します。

事後学習・事前学習

レポート課題に取り組んでください。

0.5時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

【授業】
・摩擦
　　ー摩擦の本質は何か？→それはエネルギー変換（であり散逸）のプロセスなんですねぇ。
　　ー摩擦はマクロ現象、ではミクロには何が起こっているのか？
　　ー静摩擦と動摩擦
　　ー斜面の摩擦
　　ー転がり摩擦・・・同じ摩擦でもこいつはちょっと異種

【演習】
・１、２問の問題に取り組みます。
【レポート課題】
・過去問、教科書の例題などから１問課題を出します・・・ここは例年〝斜面と静摩擦係数の関係〟と相場が決まっています。

事後学習・事前学習

レポート課題に取り組んでください。

0.5時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

【授業】
・衝突
　　ー衝突の前後で保存される（変わらない）ものとは
　　ー反発の法則
　　ー動いているもの同士の衝突

【演習】
・１、２問の問題に取り組みます。
【レポート課題】
・過去問、教科書の例題などから１問課題を出します。

事後学習・事前学習

レポート課題に取り組んでいただきます。

0.5時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

【授業】
・振動ーーーこいつはおそらくみなさんの多くが〝悩んでいる〟やや手強い相手でしょう。エピソードも交えて楽しんで学べるような工夫をしたいと思っています。
　　ーフックの法則・・・これはとても面白い！ところでフックという人物はその実在さえも疑われていた時期があり、著名人なのに肖像画が残っていない。どうやらニュートンの仕業らしい？？？
　　ーバネを単にバネと侮るなかれーー振動は量子つまり宇宙を支配している。
　　ー単振り子
　　ーその他

【演習】
・１、２問の問題に取り組みます。
【レポート課題】
・過去問、教科書の例題などから１問課題を出します。

事後学習・事前学習

レポート課題に取り組んでください。

0.5時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

【授業】
第５回までの振り返り。
これまでの各項目のポイントをザックリおさらいします。

【演習】
復習テストを実施します。
テストといっても成績とは関係がありません。皆さんの理解の程度を確認し、あくまでも私の授業改善のために参考として使わせていただきます。

【レポート課題】
復習テストの中から１問を私が解説します。その問題をレポート課題とします。

事後学習・事前学習

レポート課題に取り組んでください。

0.5時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

【授業】ここから後半に入ります
・剛体とモーメント
　　ー剛体とは何か？　ヒントは丸太を転がすヌートリア（動物）
　　ーモーメントとは？その正体を暴く・・・モーメントは回転を引き起こす〝作用(action)〟
　　ー着力点と作用線
　　ー合力の着力点

【演習】
・１、２問の問題に取り組みます。
【レポート課題】
・過去問、教科書の例題などから１問課題を出します。

事後学習・事前学習

レポート課題に取り組んでください。

6時間

第8回

授業形態

対面

授業内容

【授業】
・支点、反力、分布力ーー物体を支えるのに必要な力はどれくらいか？
　　ー支点は３種類：固定支点、回転支点、移動支点ーーー誰もが多かれ少なかれ混同している。その混乱を解きほぐしていきます。
　　ー分布力
　　ーその他

【演習】
・１、２問の問題に取り組みます。
【レポート課題】
・過去問、教科書の例題などから１問課題を出します。

事後学習・事前学習

レポート課題に取り組んでいただきます。

0.5時間

第9回

授業形態

対面

授業内容

【授業】
・重心あるいは質量中心
　　ー剛体の重心
　　ー加重平均で求める方法
　　ー加重平均から積分へ
　　ー実験で重心を求める方法

【演習】
・１、２問の問題に取り組みます。
【レポート課題】
・過去問、教科書の例題などから１問課題を出します。

事後学習・事前学習

レポート課題に取り組んでください。

0.5時間

第10回

授業形態

対面

授業内容

【授業】
・剛体の運動・・・並進運動と回転運動からなる
　　ー回転運動の方程式
　　ー拘束条件の効能
　　ー剛体の運動方程式の立て方・・・内界と外界？
　　ー物理振り子・・・単振り子と何が違う？

【演習】
・１、２問の問題に取り組みます。
【レポート課題】
・過去問、教科書の例題などから１問課題を出します。

事後学習・事前学習

レポート課題に取り組んでください。

0.5時間

第11回

授業形態

対面

授業内容

【授業】
・慣性モーメントーー回転に対する感性を磨こう！（？）
　　ーふたたび、慣性モーメントとは何なのか→回転させようとする作用（モーメント/トルク）に対する抵抗。つまり〝回りにくく〟するのが慣性モーメント。
　　ー慣性モーメントの計算方法
　　ー便利な定理
　　ー便利な考え方（感性）

【演習】
・１、２問の問題に取り組みます。
【レポート課題】
・過去問、教科書の例題などから１問課題を出します。

事後学習・事前学習

レポート課題に取り組んでください。

0.5時間

第12回

授業形態

対面

授業内容

【授業】
・全体のレビュー（その１）
　　　ー過去１１回の授業をいっきに概括的にまとめながら振り返ります。

【演習】
・重要な問題を２、３選んで私がレビュー＆解説をします。
・学生の皆さんを３名づつのグループに適宜分けます。
・グループごとに皆さんは黒板に出てきて問題を解いていただきます。
・私とTAの方で、それぞれに３名ずつ（一度に６名）個別に面倒を見ます。
・私たちと個々の学生の皆さんで協同しながらよくわからないところを探し出し、解決して行きます。

事後学習・事前学習

本日の授業、特に演習を振り返って、もう一度同じ問題を自分で解いてください。

0.5時間

第13回

授業形態

対面

授業内容

前回と同様の授業と演習（異なる問題）を行います。

事後学習・事前学習

次回（第１４回）の期末試験に備えて、総合的な振り返り復習を行ってください。

3時間

第14回

授業形態

対面

授業内容

期末試験（１００分）
期末試験の構成は、１）基礎問題、２）必須問題（２）、３）選択問題（６問中２問選択）からなり、配点は１）４０点、２）２０点、３）２０点の予定ですが、多少変更の可能性があります。

事後学習・事前学習

自分が出来なかった問題を重点的に振り返ってください。

0.5時間

第15回

授業形態

別欄もしくは授業内で通知

授業内容

全体のレビュー、試験結果の概観的評価などをKU-LMSにアップロードします。

事後学習

再度自分のできなかった点を振り返ってください。

0.5時間

成績評価の方法

成績は、１）出席点（１０）、２）レポート点（１０）、期末試験（８０）の合算で評価します。
得点に応じて、A＋、A、B、C、D、Fのグレードが付与されます。Fは到達目標に達していないという評定になり、残念ながら不合格となってしまします。

受講生へのフィードバック方法

・第１５回のオンデマンド授業で、KU-LMS に全体の振り返りと期末試験結果のオーバービューをアップロードします。
・毎回の演習の課題の結果はコメントなどを口頭・書面（短評）などで学生の皆さんにお伝えします。

教科書

武居、飯田、金野「基礎から学ぶ工業力学」（オーム社、２０１０）

参考書

特になし。

オフィスアワー

毎週土曜日１３：００ー１７：３０頃

受講生へのメッセージ

・皆さんは再履修なので、今回は取りこぼしがないように頑張りましょうね。そのために私ができることは最大限します。ですから皆さんも最大限とは言いませんが、応分の努力をしてくださいね。
・特に出席はできるだけ＆デキルダケ＆出来るだけしてください。これまで半分以上出席している学生さんはB以上の成績を納めています。
・授業の中でどのようにすれば良い成績が結果的に収められるのか、そのヒントとアドバイスを都度挟んで行くつもりです。
・授業にはお金を払っているわけですから、授業を休むことはそのお金を無駄にすることになってしまいます。
・工業力学の面白みをぜひ感じ取って欲しいと思います。そのために私も精一杯努力します。
・授業への注文などがあれば、都度遠慮なく言ってください。また言いやすい雰囲気を私も努力して醸し出したいと思っています。

実務家担当科目

実務家担当科目ではない

実務経験の内容

教職課程認定該当学科

機械システム工学科

その他の資格・認定プログラムとの関連

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