2024年度学院等開講科目工学院機械系

工業力学

開講元: 機械系
担当教員: 土方亘 / 西迫貴志
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 水1-4 (M-278(H121))
クラス: -
科目コード: MEC.A201
単位数: 200
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 1Q
シラバス更新日: 2025年3月17日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

機械系分野に進む学生を対象とし，その専門の応用力学への導入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，力学基礎で学習した内容を補強し，機械工学を専攻する学生として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．

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

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)
【専門力】基盤的な専門力

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(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

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

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）

成績評価の方法及び基準

期末試験により評価する．ただし，期末試験が実施できない場合はレポートなどに置き換える場合がある．

履修の条件・注意事項

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が望ましい．