2021年 短期大学部 シラバス - ものづくり・サイエンス総合学科
設置情報
科目名 | 流体力学Ⅰ | ||
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設置学科 | ものづくり・サイエンス総合学科 | 学年 | 2年 |
担当者 | 宮城 徳誠 | 履修期 | 前期 |
単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜4 |
校舎 | 船橋 | 時間割CD | E34F |
クラス | |||
ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
履修系統図 | 履修系統図の確認 |
概要
学修到達目標 | 工学の基礎は力学の考えを基本とするが、「流体力学」で学習する流体は連続体であるため、その運動は概念的に捕えにくい。できるだけ身近にある実例をまじえて講義し、理解を深めるようにする。 遠隔授業(メディア授業)を行う.板書が必要な箇所はスライド資料にて示すので,しっかりノートを記述するように. 科目ナンバリング:MFmMe-204 |
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授業形態及び 授業方法 |
「流体力学」は、工業設備に限らず、上・下水道、都市ガス、農業用水など流体を取扱う設備の設計、評価を行う場合等に必要な応用範囲の広い重要な科目である。ここでは、応用面を重視した「流体力学Ⅱ」に先立ち、「流体力学」の基礎的な概念について講義する。 |
履修条件 | 選択科目 |
授業計画
第1回 | 講義の概要および実施方法についての説明(1)授業方針 (2)流体力学Ⅰの概要 (3)教科書および参考書 (4)課題提出 流体力学の全体像と流体の性質 演習課題 (1)流体の物理的性質(体積・密度・比重について)単位の取扱いについて確認すること(60分) |
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第2回 | (1)流体の物理的性質 ①流体と個体 ②圧力 ③力と質量 ④密度と比重 ⑤気体の状態方程式 予習課題:流体の単位系をしっかり理解すること(60分) 復習課題:流体の物性値(密度と比重の関係)をしっかり理解すること。(60分) |
第3回 | 静止している流体 (1)圧力変化 ①静止している流体の性質 ②流体静力学の基礎式 ③非圧縮性流体における圧力と高さの関係 ④絶対圧力とゲージ圧力 予習課題:圧力の基本概念(パスカルの原理)と圧力の計算法を確認すること(60分) 復習課題:パスカルの原理の証明、および流体力学の基礎式の導出(60分) |
第4回 | 静止している流体 (2)圧力の測定 ①圧力の測定方法 ②液柱計 ③示差圧力計 ④微圧計 予習演習:流体力学の基礎式を理解すること。 復習演習:マノメータの読み方、圧力の換算方法について理解すること。(60分) |
第5回 | 静止している流体 (3)全圧力 ①平面壁に作用する全圧力 ②圧力の中心 ③曲面に作用する全圧力 予習演習:教科書を読み込んで(壁面にかかる圧力、全圧力)について確認すること。(60分) 復習演習:掲示された演習問題より、壁面にかかる圧力、全圧力について理解すること。(60分) |
第6回 | 静止している流体 (4)力の釣り合い ①浮力 ②相対的に釣り合っている流体の加速運動 予習演習:教科書を読み込んで(浮力、加速度のかかる流体の力のつり合い)について確認すること。(60分) 復習演習:掲示された演習問題より、浮力、加速度のかかる流体の力のつり合いについて理解すること。(60分) |
第7回 | 静止している流体 (5)力の釣り合い ③相対的に釣り合っている流体の回転運動 予習演習:教科書を読み込んで(回転のかかる流体の力のつり合い)について確認すること。(60分) 復習演習:掲示された演習問題より、回転のかかる流体の力のつり合いについて理解すること。(60分) |
第8回 | 理解度確認演習および解説 理解度確認演習は、メディア授業におけるノート内容を要約して記述する。 しっかりノートをまとめること。 |
第9回 | 運動している流体 (1)流体の動力学 ①流れる流体に働く力とその取扱い ②「流体力学」上の述語 ③連続の式 予習演習:教科書を読み込んで(流体に関連する用語)について確認すること。(60分) 復習演習:掲示された演習問題より、流体に関連する用語と連続の式について理解すること。(60分) |
第10回 | 運動している流体 (3)流体の加速度 (4)流線に沿う運動方程式 (5)流線に沿うエネルギーの式(ベルヌーイの定理) 予習演習:教科書を読み込んで(流体の加速度と流線に沿う運動方程式)について確認すること。(60分) 復習演習:掲示された演習問題より、流線に沿う運動方程式やエネルギの式の考え方について理解すること。(60分) |
第11回 | 運動している流体 (6)ベルヌーイの定理の応用 ①トリチェリの定理 ②ベンチュリ管 ③ピトー管 予習演習:教科書を読み込んで(ベルヌーイの定理)について確認すること。(60分) 復習演習:掲示された演習問題より、ベルヌーイの定理の応用ついて理解すること。(60分) |
第12回 | 運動している流体 (7)ベルヌーイの式の拡張 (8)渦無しの円運動 (9)渦なしのらせん流 予習演習:教科書を読み込んで(渦なしの運動、渦なしのらせん渦)について確認すること。(60分) 復習演習:掲示された演習問題より、自然渦と強制渦について理解すること。(60分) |
第13回 | 運動している流体 (10)運動量の式 ①断面積が変わる管に働く力 ②曲がり管に働く力 予習演習:教科書を読み込んで(流体の運動量の式)について確認すること。(60分) 復習演習:掲示された演習問題より、流体の運動量の考え方について理解すること。(60分) |
第14回 | 運動している流体 ③一様な流れに置かれた物体の抗力 ④ジェット推進 予習演習:教科書を読み込んで(流体の運動量)について確認すること。(60分) 復習演習:掲示された演習問題より、流体の運動量の考え方について理解すること。(60分) |
第15回 | 理解度確認レポート(メディア授業におけるノート内容を要約して記述する) |
その他
教科書 |
池森亀鶴、黒瀬元雄、越智光昭 『改訂 水力学』 コロナ社 2004年
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参考書 | |
成績評価の方法 及び基準 |
授業への取り組み20%、平常試験および理解度確認テストによる評価80% 出席回数が総授業回数の5分の3(9回)に満たない場合は,履修放棄と取り扱い,学業成績を評価E(判断不可)とする. |
質問への対応 | 授業実施日(水曜日) |
研究室又は 連絡先 |
宮城徳誠 9号館916B室 miyagi.norimasa@nihon-u.ac.jp |
オフィスアワー |
水曜 船橋 12:10 ~ 13:20
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学生への メッセージ |
流体の考え方については慣れないことが多いと思います。 しっかりノートをまとめながら、理解を進めてください。 【令和二年度成績分布状況】履修者19名 S:11% A:53% B:16% C:5% D:16% |