工業力学

工業力学

Industrial Mechanics

■ 目次

講義概要
お知らせ・連絡事項等
注意事項
進度
宿題
章末問題のヒント
練習問題
過去の中間・期末試験
教科書の誤植等

■ 講義概要

対象: 機械システム工学科昼間コース 1年次
期間: 2024年度後期
時間: 木曜 2限
講義形式：対面
担当教員: 井上康介 (E2棟 8F 801号室，kousuke.inoue.dr（アットマーク）vc.ibaraki.ac.jp)
オフィスアワー: 月曜日 10:30~12:00，日立キャンパス E2棟801号室
指定教科書 (必携)：工業力学第4版，青木弘，木谷晋 (著)，森北出版，本体 2,300円，ISBN 978-4-627-61024-8 (新装版でない前のバージョンにもできるだけ対応します)

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■ お知らせ・連絡事項等

レポートの提出について： Teams 上の本講義チームの「一般」チャネルの「ファイル」にレポート用解答用紙の PDF ファイルがあるので，それを印刷，自筆で答案を記入し，スキャナや Microsoft Office Lens 等のアプリなどを使って PDF ファイルとし，これを Teams 上の「一般」チャネルの「レポート」タブにあるフォームから提出してください．基本的に，「提出は 1回のみ」とします．十分確認してから送信してください．
小テストの提出について： Teams 上の本講義チームの「一般」チャネルの「ファイル」に小テスト用解答用紙の PDF ファイルがあるので，それを印刷，自筆で答案を記入し，スキャナや Microsoft Office Lens 等のアプリなどを使って PDF ファイルとし，これを Teams 上の「一般」チャネルの「レポート」タブにあるフォームから提出してください．「提出は 1回のみ」とします．十分確認してから送信してください．できるだけ手早く上記の作業を完了できるようにしてください．
質問対応：質問対応は，基本的には授業後に時間をとって行いますが，時間外の質問はできるだけ Teams 上の「質問用チャネル」で行ってください．メールはできるだけ遠慮してもらえると助かります．

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■ 注意事項

小テストでの資料参照について：小テストでは，教科書・ノート等の自前の資料を参照することは自由とします．ただし，他の人の答案を見ることはカンニング扱いです．
電卓の利用について：電卓は，宿題を解く際には利用して結構ですが，小テスト・中間テスト・期末テストでは使用不可です．手持ちの電卓の良し悪しが有利・不利につながることを避けるためです．テストでは手計算で解ける問題しか出しません．
質問について：安くない授業料を支払い，貴重な若い時間を消費して授業を受けている以上，理解できないところをそのままに残さないようにしましょう．特にこの講義は必修であると言うだけでなく，力学という，エンジニアにとっての最も基礎的な素養の一つを扱うものであり，これを理解せずに本学科を卒業することは避けてください (「うまいことやる」こと自体が重要でないとは言いませんが，少なくとも最低限の部分はまじめにやるべきだと考えます)．分からない点については，授業中に手を挙げてもらってもよいし，授業後に教壇まで来てもらっても，私の部屋に来てもらっても，あるいはメールを下さっても結構です．分からないところを聞くことを躊躇しないでください．
宿題について：
- 宿題は，Teams 上の「一般」チャネルの「ファイル」タブにおいてあります．模範解答は，提出期限が過ぎた問題について Teams 上で公開します．
- 宿題の提出期限は，出題された次の週の講義時間です．提出期限後に模範解答を Teams 上にアップロードしますが，模範解答が掲載された問題については提出を受け付けない ので気をつけてください．期限厳守です．
- θ，F_AB など，自分でおいた変数には定義の説明をつけること．
- ベクトルは太字，スカラーは細字で書くことを徹底すること．
- 単位を忘れずに書くこと．単位は [Nm] のようにカギ括弧でくくること．
- 特に指定のない限り，有効数字は3桁とする．
- 最終的な解答は数値として示し，平方根や三角関数などをそのまま残さないこと．ただし，丸め誤差 (四捨五入の誤差) の累積を防ぐため，最終的な解答の直前までは数値化はしないこと．
- 文字は丁寧に十分濃く書き，消しゴムを使用するときはきちんと消すこと．
- 力学を「習得する」という意識を持ち，他の人のを写すようなことはせず，必ず自分の言葉で書くこと．変に類似点が多い答案については呼び出しなどをします．

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■ 進度

回数	日程	内容	小テスト	宿題
第1回	10/03	ガイダンス 1.1 力 1.2 1点に働く力の合成と分解 1.3 力のモーメント	-	1.1, 1.2, 1.3
第2回	10/10	1.3 力のモーメント 1.4 着力点の異なる力の合成 2.1 1点にはたらく力のつりあい 2.2 接触点，支点に働く力 2.3 着力点の異なる力のつりあい (途中)	PPT	1.4, 2.1, 2.2
第3回	10/16	2.3 着力点の異なる力のつりあい 2.4 トラス	PPT	2.3~2.6
第4回	10/23	重心に関するスライドによる説明 (例題 3.4まで)	PPT	3.1, 3.2
第5回	11/06	重心に関するスライドによる説明 (つづき) 3.1 重心と図心 3.2 物体の重心 3.3 物体のすわり	PPT	3.3, 3.4, 3.5
第6回	11/07	慣性モーメントに関するスライドでの説明 6.1 剛体の回転運動と慣性モーメント	PPT	6.1, 6.2, 6.3
第7回	11/21	6.2 慣性モーメントに関する定理 6.3 断面2次モーメント 6.4 簡単な物体の慣性モーメント 6.5 剛体の平面運動 6.6 剛体の平面運動の方程式	PPT	6.4, 6.5, 6.6
第8回	11/28	中間試験問題：PDF 模範解答・解説：PDF
第9回	12/05	7.1 運動量と力積 7.2 角運動量 7.3 運動量保存の法則 7.4 衝突 (途中まで)	PPT	7.1~7.3
第10回	12/12	7.4 衝突 8.1 仕事仕事とその単位バネ力のなす仕事 (途中まで)	PPT	7.4~7.7
第11回	01/15	8.1 仕事 8.2 エネルギー 8.3 動力	PPT	8.1~8.5

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■ 宿題

宿題の問題および模範解答は Teams の「一般」チャネル，「ファイル」タブを参照してください．

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■ 章末問題のヒント

教科書の章末問題の模範解答は配布しません．かわりにヒント集を掲載します．これを見ても分からないときは聞きに来るか，メールをよこしてください．まずはヒント抜きでやってみましょう．

ヒント集 (PDF)

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■ 練習問題

練習問題と解説・解答例を作成中です．逐次的に追加していきます．下記は現時点のバージョンであり，徐々に問題がこれから増えていく予定です．
- 問題 (PDF)
- 解説・解答例 (PDF)

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■ 過去の中間・期末試験

過去の中間・期末試験の問題・模範解答は，Teamsの「一般」チャネル，「ファイル」タブから参照してください．

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■ 教科書の誤植等

教科書のまちがい等についての連絡です．報告してくれた方，どうもありがとうございました．みなさんも見つけたらご報告ください．ある程度たまったら出版社へ連絡する予定です (特にお礼とかもらえるわけではありません (念のため))．なお，対象は第3版・新装版です．

全体	これは誤植ではありませんが，教科書では全体にわたって単位をかっこでくくっていません．みなさんは，単位をカギカッコでくくるような癖をつけてください．例えば "3.40 [Nm]" という感じ．
第2章	p.22 下から 2行目の式中の "R_A = 5g sin 30° = 42.4" は，正しくは "R_A = 5g cos 30° = 42.4" です．
第3章	p.37 例題 3.3 の図 3.4 において，太線の円弧の描かれている範囲が長すぎます．正しくは，太線にすべきなのは ±a / 2 の範囲だけで，そこから上はただの寸法線です． p.44 演習問題 3.1 の図 3.14 (a) において，左側の「8 cm」と書かれた範囲にも針金があるとみなしてください．つまり本来はそこも太線です．
第6章	p.72 6.4.4 直円柱の図 6.8 において，点Oは真ん中の位置にあるかのように描いてあり，誤解を招きますが，これは中央ではありません (このような誤解を招く図を描かないように気をつけましょう．例えば「任意の三角形」を描くとき，どれかの角が直角であるかのように描いたり，二等辺三角形に見える図を描くのは誤解のもとです (主に誤解するのは自分自身であり，そこからの結果は解答ミスということになります))． p.86 例題 6.7 の解の 2つめの式において，"4 × 20 cos 210^°" は，正しくは "4 × 20 sin 210^°" です．章末問題 6.4 図 6.27 において，寸法指定が不足しています．2つの円柱の中心軸と長方形板の上下の端面との距離はそれぞれ 140 [mm] としてください．

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リンク：井上のページ，生物知能機械学研究室

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