| 開講学期／Course Start | 2023年度／Academic Year 後期／Second |
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| 開講曜限／Class period | 木/Thu 9 , 木/Thu 10 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | 創造工学科機械ロボット工学コース |
| 対象学年／Year | 2年 , 3年 , 4年 |
| 授業科目区分／Category | 教育課程 創造工学科 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 必修 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 流体力学Ⅰ／Fluid Mechanics Ⅰ |
| 単位数／Number of Credits | 2 |
| 担当教員名／Lecturer | 大石 義彦 (創造工学科機械ロボット工学コース) |
| 時間割コード／Registration Code | J3074 |
| 連絡先／Contact | 大石 義彦(教員室：B217, Email oishi＠muroran-it.ac.jp, 0143-46-5374) |
| オフィスアワー／Office hours | 大石 義彦(木曜日(Thur.) 14：00-15：30, これ以外の時間も対応可能) |
| 実務経験／Work experience | 大石 義彦(自動車メーカーの研究所において生産ラインの分析に関する研究開発，光学機器会社において遠赤外線領域の研究開発に関して在職経験を有する) |
| 更新日／Date of renewal | 2023/09/13 |
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| 授業のねらい ／Learning Objectives |
水と空気で代表される液体と気体を総称して流体というが、流体力学は、流体の性質や動き（流れという）を理解し、ポンプ、送風機、自動車や航空機などのなどの流体機械の設計や運転に役立たせる学問である。1年次、2年次で学ぶ数学と関連し、流れの力学Ａおよび流れの力学Ｂの基礎事項の応用を学ぶ。流体力学Iでは、流れ現象の基礎、管内の一次元流れと抵抗、エネルギー損失などについて、理解、修得する。 |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
１．静止状態にある流体の性質が理解でき、圧力の測定ができ、壁面に作用する流体の圧力による力が算出できること。（理解力、計算力） ２．流れている流体に対するベルヌーイの式が理解でき、この式の応用ができること。（理解力、応用力） ３．流体の運動量の法則が理解でき、この法則が応用できること。（理解力、応用力） ４．管路内の流れ（層流と乱流）の性質が理解でき、管路内流れの圧力損失が算出できること。 （理解力、計算力） ５．流れの中にある物体に作用する流体力（抗力と揚力）が理解でき、抗力係数と揚力係数を用い、物体に働く抗力と揚力が計算できること。（理解力、計算力） |
| 授業計画 ／Course Schedule |
流体力学I：２単位 総授業時間数（実時間）;22.5時間 １週目 流体とは (さまざまな流れ現象、流体の特徴と物理的性質） pp.1-18（教科書） ２週目 静止流体の力学（静止流体中の圧力、壁面に及ぼす流体の力） pp.19-36 ３週目 静止流体の力学（浮力と浮揚体、相対的静止状態の流体） pp.36-47 ４週目 流体運動の基礎（一次元流れの連続の式と運動方程式） pp.48-62 ５週目 流体運動の基礎（流体の回転と渦） pp.62-70 ６週目 ベルヌーイの定理（式の導出と物理的意味） p.71-78 ７週目 ベルヌーイの定理の応用（流速と流量の測定など） p.78-90 ８週目 中間試験 ９週目 運動量の法則（式の導出、噴流が平板に及ぼす力） p.91-102 １０週目 運動量の法則の応用、角運動量（ジェット推進、噴流が曲面板に及ぼす力、角運動量とトルク） p.102-106 １１週目 粘性流れの基礎（流れの相似、レイノルズ数、層流と乱流） pp.107-123,128 １2週目 管路内流れ（円管内の層流、管摩擦損失、円管内の乱流） pp.129-139 １３週目 管路内流れ（助走区間の流れ、拡大管と収縮管、ベンドとエルボほか）p.140-151 １４週目 物体まわりの流れ（物体に作用する流体力、物体表面近くの流れ） pp. 123-128, pp.152-169 １５週目 物体まわりの流れ (円柱・球・翼まわりの流れ) pp.169-180 (１６週目 定期試験） ・ 授業の理解度を深めるために適宜課題レポートを課しますので，必ず提出すること． ・各回の学修時間の目安は、事前・事後合わせて４時間必要です。 |
| 教科書 ／Required Text |
明解入門流体力学 第2版 杉山弘編著 ; 松村昌典, 河合秀樹, 風間俊治共著 森北出版 2012(ISBN:4627674120) |
| 参考書等 ／Required Materials |
流体力学 杉山弘, 遠藤剛, 新井隆景共著 森北出版 2014(ISBN:4627605226)
演習流体力学 日本機械学会著 日本機械学会 2012(ISBN:4888982155) 流体力学 = Fluid Mechanics 日本機械学会著 日本機械学会 2005(ISBN:4888981191) 流体力学 日野幹雄著 朝倉書店 1992(ISBN:4254200668) |
| 教科書・参考書に関する備考 |
教科書は必須とする。各授業時に参考資料またはプレゼンテーション印刷物をMoodleを介して配付する。 |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
・レポート課題（20点）および中間・期末試験（80点）を合計（100点満点）して評価する。ただし、中間・期末試験は50%ずつとして評価する。合計が60点（100点満点の60％）以上を合格とする。課題の提出遅延や解答不十分は減点の対象となる。 ・到達度目標1～5の評価方法：考察問題や計算問題を出題し、レポート課題および中間・期末試験にて達成度を評価する。 |
| 履修上の注意 ／Notices |
・授業の理解度を深めるために適宜課題レポートを課すので、復習を怠らないこと。 ・課されたレポートや宿題は、必ず提出すること。 ・4回以上の欠席で中間および定期試験の受験資格を失う。 ・再試験は実施しない。 ・授業変更や休講等は掲示板またはMoodle（一部、機械系掲示版）で知らせる。 ・不合格者は次年度に再履修すること。 ・毎回の出席が原則である。病気、怪我、事故、忌引き等の止むを得ない欠席については、学生支援センター（学務課）に欠席届を提出のこと。 ・授業中に関数電卓を使用することがあるので持参すること。 |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
流体力学は工学の基礎となり，機械工学の基礎となり4力学の一つです．流体力学を理解することによってエネルギーの基礎や身近な輸送機械や配管など設計に役に立ちます．またロボットを起動させる動力伝達としても活用され，多岐に及びます．意欲的に取り組み，授業で学んだことを習得することで将来の財産としてください． 課題レポートはMoodle等を活用して提出します．PCやインターネットの環境を整えてください． |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
学生便覧「学習目標と授業科目との関係表」参照 |
| 関連科目 ／Related course |
流れの力学Ａ→流れの力学Ｂ→「流体力学Ⅰ」→流体力学Ⅱ→卒業研究Ⅰ、Ⅱ（テーマに依存） |
| 備考 ／Notes |
授業の一部は英語（資料配付、板書、口頭説明）を行うが、基本的には日本語とする。 |
| 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 |
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| 該当するデータはありません | ||||
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Active learning 1-1 ／主体的学修（反転授業，小テスト，振り返り 等） |
・Moodleを活用した講義資料の配信（振り返り） ・Moodleを活用し，単元毎に演習課題の実施および提出をする（小テスト）． |
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Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
50%超 |
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Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
・演習課題を解く際は互いに教えあうことで課題の内容の理解を深める（グループ学習）． |
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Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%～50% |
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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） |
・線形代数，微分積分などの低年次科目の知識を利用し，実学に結びつける（複数科目の知識の総合化）． |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%未満 |