機械力学Ⅱ (F13O F14P)

日本大学理工学部

2025年理工学部シラバス - 機械工学科

設置情報

科目名	機械力学Ⅱ
設置学科	機械工学科	学年	2年
担当者	堀内　伸一郎	履修期	後期
単位	2	曜日時限	月曜3 月曜4
校舎	駿河台	時間割CD	F13O F14P
クラス	A 、 B
履修系統図	履修系統図の確認

概要

学修到達目標	機械力学 II では，以下の項目を学習目標とします． (1) 平面運動の運動方程式を用いて剛体の運動に関する力学的な問題を解くことができる (2) 剛体の慣性モーメントの計算ができる (3) 仕事，力学的エネルギなどの概念を用いて剛体の運動に関する力学的な問題を解くことができる (4) 角運動量，角力積などの概念を用いて剛体の運動に関する力学的な問題を解くことができる
授業形態及び授業方法	対面授業を行います．機械力学・材料力学演習Bと連携して授業を進めます．板書を中心とした講義と講義内容に関連した演習問題を学生自らが解きながら授業を進めることにより，学習内容に対する理解度の向上を図ります．
履修条件	(1) １年次のメカニクス基礎，２年次前期の機械力学 I の講義内容について理解していること． (2) 連立代数方程式，三角関数，初等関数の微分・積分などの基礎的な数学を理解していること．
ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連	本授業科目はDP3及びCP3に該当しています．

授業計画

第1回	授業の概要説明講義のねらい，学習目標，講義の概要，受講上の注意事項，成績評価基準などについて説明する．剛体の運動学(1) 剛体の運動が並進運動と回転運動に分けて考えられることを理解する．	【事前学習】機械力学 I の内容を復習しておく．【事後学習】補助教材p. 1〜p.4を復習し，授業中の演習問題が完全に解けるようにする．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第2回	剛体の運動学(2) 角度，角速度，角加速度などの関係を学び，接線速度，接線加速度などを理解する．	【事前学習】補助教材p. 5 を読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】授業中の演習問題，補助教材p. 6，7の例題およびp. 8の演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第3回	剛体の運動方程式並進運動と回転運動の運動方程式を導く．	【事前学習】補助教材p. 9〜p. 12を読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】授業中の演習問題，補助教材p. 13，14の例題およびp. 15の演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第4回	慣性モーメント(1) 慣性モーメントの定義を理解し，この定義にもとづいて細い棒，円柱の慣性モーメントを求める．	【事前学習】補助教材p. 16〜p. 24を読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】授業中の演習問題，補助教材p. 18〜21の例題およびp. 25の演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第5回	慣性モーメント(2) 薄い円盤などの既知の慣性モーメントを利用して，複雑な物体の慣性モーメントを求める．	【事前学習】補助教材p. 23〜p. 24を読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】授業中の演習問題，補助教材p. 22 〜34の例題およびp.25の演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第6回	慣性モーメント(3) 慣性モーメントに関する平行軸の定理を理解し，これを応用してやや複雑な物体の慣性モーメントを求める．	【事前学習】補助教材p. 26〜p. 28を読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】授業中の演習問題，補助教材p. 29 〜30の例題およびp.31の演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第7回	中間試験とその解説２問出題し１問は英語の問題とする．電卓の使用，A4用紙1枚の直筆メモ参照を許す．	【事前学習】試験範囲の内容を復習する．【事後学習】web上に掲載された試験問題をもう一度解き，解答例をもとに自己採点する．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第8回	剛体の平面運動(1) 剛体の固定軸まわりの回転運動方程式を理解し，これを用いて簡単な例題を解く	【事前学習】補助教材p. 32〜p. 33を読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】授業中の演習問題，補助教材p. 34〜35の例題およびp.36の演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第9回	剛体の平面運動(2) 剛体と質点・剛体が結合されている場合の運動方程式の立て方とその解法を理解する．	【事前学習】補助教材p. 38〜p. 39を読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】授業中の演習問題，補助教材p. 42の例題およびp.44の演習問題4〜6を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第10回	仕事と回転の運動エネルギモーメントのなす仕事，回転の運動エネルギについて理解する．	【事前学習】補助教材p. 45〜p. 47を読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】授業中の演習問題，補助教材p. 48〜50の例題およびp.51の演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第11回	仕事と運動エネルギの関係回転を考慮した仕事と運動エネルギの関係を導き，その意味を理解する．この原理を用いて簡単な例題を解く．	【事前学習】補助教材p. 52〜p. 54を読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】授業中の演習問題，補助教材p. 55〜56の例題およびp.57の演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第12回	力学的エネルギの保存剛体に対する力学的エネルギ保存の法則を理解し，これを用いて簡単な例題を解く．	【事前学習】補助教材p. 58〜p. 60を読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．）【事後学習】授業中の演習問題，補助教材p. 61〜62の例題およびp.63の演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第13回	角力積と角運動量角力積と角運動量の定義を理解し，力積と運動量の原理を組み合わせて簡単な例題を解く．	【事前学習】補助教材p. 64〜p. 65を読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】授業中の演習問題，補助教材p. 67の例題1およびp.70の演習問題1，2を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第14回	角力積と角運動量の理解角力積と角運動量がそれぞれ力積と運動量のモーメントであることを理解し，この関係を用いて複数の剛体が一体となって運動する例題を解く．	【事前学習】補助教材p. 65〜p. 66を読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】授業中の演習問題，補助教材p. 68〜69の例題およびp.70の演習問題3〜4を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間
第15回	角運動量の保存と衝突運動量と角運動量の保存を理解し，これを用いて剛体と質点．剛体と剛体の衝突問題を解く．	【事前学習】補助教材p. 71〜p. 74を読んで，わからないところを質問できるようにまとめておく．【事後学習】授業中の演習問題補助教材p. 75〜76の例題およびp.77の演習問題を解く．	【事前学習】2時間【事後学習】2時間

その他

教科書	機械力学 I で配付した補助教材を使用します．補助教材の電子版はCST-VOICEにも掲載します．
参考書	J. L. Meriam and L. G. Kraige, Engineering Mechanics: Dynamics [ISBN 978-9960717319], John Wiley & Sons, 2019, 9 edition R. C. Hibbeler, Engineering Mechanics: Dynamics [ISBN 978-0136077916], Prentice Hall, 2009, 12 edition 中間試験，期末試験の問題の半分は英語で出題されるので，できれば英語の参考書で勉強するとよい．
成績評価の方法及び基準	中間試験40%と期末試験40%，毎週の課題20％で達成度を評価し，100点満点に換算して60点以上を合格とします．試験では電卓の使用，A4用紙1枚の直筆メモの参照を許可します授業の無断欠席回数が5回以上の人は期末試験の受験資格を失います．．
定期試験等について	定期試験を実施予定
質問への対応	メールによる質問を受け付けます．メールには必ず学生番号と氏名を明記してください．
研究室又は連絡先	メールアドレス：horiuchi.shinichiro@nihon-u.ac.jp
オフィスアワー	月曜駿河台 12:20 ～ 13:20
学生へのメッセージ	機械力学 II で学ぶ動力学は，運動を伴う機械を取り扱う上で最も基礎となる科目です．3年次以降の振動工学，制御工学，ロボット工学，自動車運動力学などの理解を進める上で不可欠です．

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