科目ナンバー

SS-CV1-3B35

履修条件・関連科目等

数学の微分積分はよく勉強しておいてください

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

水、空気など流れるものの運動を数式を用いて表現することにより定量的に理解しようとする学問である。
　水や空気といった身近なものの運動を扱う学問なのに、大学までお目にかかることが無いということは、それ以前ではもちろんのこと大学生にとっても理解と修得が難しい学問ということである。

科目目的

流体力学の基礎方程式である連続式、運動方程式とくに、ナビエ－ストークス方程式の導出や、導出過程の理解を目的とする

到達目標

水や空気などの流体の運動は確かに複雑ではあるが、実は基本的な考え方は100年以上も前に確立されており、流体力学的な考え方に慣れることと道具としての数学をマスターすることで身近なものになり得る。目標は当然のことながら講義のすべてを理解してもらうことである。

授業計画と内容

以下を原則としますが、進み具合は、受講生の理解度に応じる予定です

第１回：ガイダンスおよび流体の性質・単位・圧力の定義（講義）
第２回：単位換算・水頭・圧力計算（演習）
第３回：静水圧分布と圧力の基礎（講義）
第４回：静水圧分布と圧力の基礎（演習）
第５回：静水圧による力１（鉛直板の合力）（講義）
第６回：静水圧による力１（鉛直板の合力）（演習）
第７回：静水圧による力２（水平板・斜板）（講義）
第８回：静水圧による力２（水平板・斜板）（演習）
第９回：作用点（圧力中心）（講義）
第１０回：作用点（圧力中心）（演習）
第１１回：曲面に働く静水圧（講義）
第１２回：曲面に働く静水圧（演習）
第１３回：浮力（アルキメデス）と浮力中心（講義）
第１４回：浮力（アルキメデス）と浮力中心（演習）
第１５回：浮体の安定（講義）
第１６回：浮体の安定（演習）
第１７回：連続の式（講義）
第１８回：連続の式（演習）
第１９回：ベルヌーイの定理（基礎編）（講義）
第２０回：ベルヌーイの定理（基礎編）（演習）
第２１回：ベルヌーイの定理（応用編）（講義）
第２２回：ベルヌーイの定理（応用編）（演習）
第２３回：運動量方程式（基礎編）（講義）
第２４回：運動量方程式（基礎編）（演習）
第２５回：運動量方程式（応用編）（講義）
第２６回：運動量方程式（応用編）（演習）
第２７回：総合（静水圧＋ベルヌーイ＋運動量）（講義）
第２８回：到達度確認／総合演習・解説（演習）

授業時間外の学修の内容

指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと／授業終了後の課題提出

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

偏微方程式を理解しておくことが望ましい

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

授業の進捗に応じて，変更される可能性がありますが，その場合，受講生と一緒に検討する

課題や試験のフィードバック方法

授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

PBL（課題解決型学習）／反転授業（教室の中で行う授業学習と課題などの授業外学習を入れ替えた学習形式）／ディスカッション、ディベート

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

タブレット端末

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

はい

【実務経験有の場合】実務経験の内容

港湾における波力に対する構造物の設計支援業務

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

海岸や港湾における構造物の設計に対する説明を行う際において，実務経験を踏まえて教える

テキスト・参考文献等

教科書：なし
　参考書：「流体力学」と名の付く本は多い。自分で手に取って、自分の好みと講義内容の双方にマッチしたものを選んでください。

その他特記事項

（前提知識）
　力学の基礎と言語としての数学能力、具体的にはニュートン力学、微積（偏微分、重積分）、ベクトル（内積、外積、勾配ベクトル）、行列、複素関数など。ただし、数学については講義内で適宜解説する。
　

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