| 開講学期／Course Start | 2017年度／Academic Year 後期／Second |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 月 /Mon 1 , 月 /Mon 2 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | 応用理化学系学科 |
| 対象学年／Year | 3年,4年 |
| 授業科目区分／Category | 教育課程 主専門教育科目 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 選択 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義及び演習 |
| 授業科目名／Course Title | 応用力学／Applied Mechanics |
| 単位数／Number of Credits | 2.0 |
| 担当教員名／Lecturer | 柴山義行(応用理化学系学科応用物理コース) |
| 時間割コード／Registration Code | C3715 |
| 連絡先／Contact | 柴山義行(K210，yshibaya@mmm.muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours | 柴山義行(前期：毎週火曜日：9:30～11:30) |
| 更新日／Date of renewal | 2017/09/22 |
|---|---|
| 授業のねらい ／Learning Objectives |
皆さんはこれまで『基礎物理A』では質点の力学を,『基礎物理B』では剛体の力学,『固体の力学』では弾性体の力学を学びました．これらは力を加えても全く変形しない，もしくはわずかに変形するが力を取り除くと元の形に戻る物体に対する力学です． しかし我々の身の回りには，気体や液体など自らの形を持たず容易に変形する物体も数多く存在します．これらの物体の運動を理解するためには流体(気体及び液体)の運動に対する基本的な知識を身につける必要があります． 本講義では『流体力学』を学び，流体の運動や性質を記述する方法，完全流体の運動や渦運動に対する基本的な知識を身につけることを目的とします． |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
1．ベクトル解析に関する基本的な知識を身につけ，ベクトルやテンソルの高度な演算を行うことができる． 2．流体における保存則について説明することができる． 3．完全流体及び粘性流体の特徴について説明することができる． 4．完全流体の運動について説明することができる． |
| 授業計画 ／Course Schedule |
反転授業形式で講義を行います．『反転授業』に関しては第1週目ガイダンスでも説明しますが，『予習をしてきていることを前提とする講義』です．毎講義冒頭，予習内容に関する質問を受け付けた後に予習内容に関する小テストを実施します． 総授業時間数（実時間）24時間 1週目：シラバスの説明(講義の進め方・反転授業について，成績評価等)，ベクトル解析 2週目：流体の運動(1)：§1.1～1.4 3週目：流体の運動(2)：§1.5～1.6 4週目：流体の性質(1)：§2.1～2.2 5週目：流体の性質(2)：§2.3～2.4 6週目：基礎方程式(1)：§3.1～3.2(i) 7週目：基礎方程式(2)：§3.2(ii)～3.2(iiI) 8週目：基礎方程式(3)：§3.3～1.4 9週目：完全流体の運動(1)：§4.1～4.3 10週目：完全流体の運動(1)の演習 11週目：完全流体の運動(2)：§4.4～4.6 12週目：2次元の非圧縮・渦なしの流れ(1)：§5.1～5.2 13週目：2次元の非圧縮・渦なしの流れ(2)：§5.3 14週目：水波：§6.1～6.5 15週目：渦運動：§7.4 (16週目：定期試験) |
| 教科書 ／Required Text |
神部勉,『流体力学』,裳華房,東京,2003．(ISBN:978478532063) |
| 参考書等 ／Required Materials |
神部勉 編,『基礎演習シリーズ 流体力学』,裳華房,東京,2007．(ISBN:978478538118)
山田一雄,大見哲巨,『新物理学シリーズ 超流動』,倍風館,東京,1995．(ISBN:978456302428) 連続体の力学 佐野理著 裳華房 2000(ISBN:9784785321376) 複素関数・ベクトル解析 古賀昌久著 丸善出版 2015(ISBN:9784621089972) |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
100点満点中60点以上が合格点です． 100点満点で小テスト30点，期末定期試験70点の割合で評価します． 講義内容の理解度を深めてもらうためにレポートを課すことがあるかもしれませんが，これは成績評価には用いません． 各達成度目標の評価方法は次のように行います． 目標1：計算問題を中心に出題し，達成度を評価します． 目標2：記述式問題を中心に出題し，達成度を評価します． 目標3：記述式問題を中心に出題し，達成度を評価します． 目標4：記述式問題を中心に出題し，達成度を評価します． |
| 履修上の注意 ／Notices |
反転授業と呼ばれる形式で講義を行います．本学Moodleの本講義のページに予習用教材をアップロードしておきますので，予習を行い講義に臨んでください．毎回の講義の冒頭で予習内容に関する小テストを行いますが，小テスト前に予習内容に関する質問時間を設けます．予習の際に発生した疑問点etcを充分に解消してから小テストに臨んで下さい． 不合格者で本講義の単位取得を希望する方は，再履修をしてください． |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
電磁気学や物理数学を良く復習し，ベクトル場やベクトル解析，複素関数論についての基礎知識を有しておいてください． |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
応用物理コース学習・教育目標(F)『応用物理専門能力』に対応します． JABEE基準1(2)の(d)『当該分野において必要とされる専門的知識とそれらを応用する能力』に対応します． |
| 関連科目 ／Related course |
この科目の履修にあたっては，2学年前期開講『固体の力学』を履修しておくことが望ましいでしょう． また，流体力学で頻出する『ベクトル場』という概念は電磁気学の考え方に通ずるものです．基礎物理B，電磁気学A・同B・同演習の復習もよく行ってください． |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考 ／Notes |
|---|---|---|---|---|
| 該当するデータはありません | ||||
|
Active learning 1-1 ／主体的学修（予復習，反転授業，小テスト，振り返り 等） |
反転授業形式で講義を行います．『反転授業』に関しては第1週目ガイダンスでも説明しますが，『予習をしてきていることを前提とする講義』です．毎講義冒頭，予習内容に関する質問を受け付けた後に予習内容に関する小テストを実施します． |
|---|---|
|
Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
50%超 |
|
Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
講義時間中はグループ学習で演習問題に取り組みます．履修登録者数にも依りますが，4～5名/1グループの予定です． |
|
Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
50%超 |
|
Active learning 3-1 ／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等） |
流体力学で頻出する『ベクトル場』という概念は電磁気学の考え方に通ずるものです．必要に応じて電磁気学との対応関係について言及します． 流体は莫大な数(1 mol 程度以上)の構成要素(原子や分子)からなる系です．従って流体の運動は質点の力学で成り立つ法則に加え，熱力学の法則にも従わなければなりません．流体の運動を考える上で熱力学の諸法則がどのように関わっているのか考えながら学習していきます． |
|
Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%未満 |