シラバス(講義概要)データベース

シラバス

授業科目名	年度	学期	開講曜日・時限	学部・研究科など	担当教員	教員カナ氏名	配当年次	単位数
流体力学Ⅰ	2025	前期	月2	理工学部	石井　慶子	イシイ　ケイコ	2年次配当	2

科目ナンバー

SE-FT2-4A16

履修条件・関連科目等

　流体流れの数学モデルは微分方程式で表現される。授業の中でも１変数関数や多変数関数の微分、積分、簡単な常微分方程式の解法が登場する。したがって、関数の微積分に関する知識をよく復習しておくことが必要である。特に、関数のテイラー級数は頻繁に用いるので、理解を深めておいてほしい。

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

　機械には必ず可動部分がある。自動車や航空機のように機械自身が動くものもある。大気中や水中、水上で機械を動かすと空気や水の流れが生じ、その流れは機械の効率に少なからぬ影響を及ぼす。すなわち、効率のよい機械を作るためには機械の稼働に伴う周囲の流体の動きを把握することが重要である。本講義では、空気や水の流れに関する理論と特徴的な流れの現象について講ずる。

科目目的

流れの理論を学び，理論を通して流体流れのさまざまな現象を理解するとともに，学んだ理論を使っていろいろな流れ現象について解析ができるようになることを目的とする．

到達目標

流体の基本特性を理解し、物性値（密度、粘性、表面張力など）の計算や活用ができる。
静止流体の力学（圧力、浮力）を理論的に説明し、実際の問題に応用できる。
流体の質量保存、エネルギー保存、運動量保存の法則を理解し、それらの方程式を適用して問題を解決できる。
連続の式やベルヌーイの定理を用いて、流体の挙動や工学的応用（ノズル流、流量計測など）を解析できる。
角運動量保存則を理解し、流体機械（遠心ポンプ、タービンなど）の基本動作原理を説明できる。
これらの知識を総合的に活用して、流体力学に関連する応用課題や演習問題を解決できる能力を養う。

授業計画と内容

第1回: 単位の確認
基本単位、派生単位、次元解析の基礎

第2回: 流体の性質・物性（1）
流体の基本特性（密度、粘性、表面張力）

第3回: 流体の性質・物性（2）
レオロジー特性、非ニュートン流体の概説

第4回: 静止流体の取り扱い（1）
圧力の定義、パスカルの法則、静水圧

第5回: 静止流体の取り扱い（2）
アルキメデスの原理、浮力の計算

第6回: 質量保存の法則と連続の式（1）
質量保存則の導出、連続の式の基本形

第7回: 質量保存の法則と連続の式（2）
連続の式の応用例（管流、ノズル流）

第8回: 流体のエネルギー保存則（1）
ベルヌーイの定理とその適用範囲

第9回: 流体のエネルギー保存則（2）
ベルヌーイの応用例（航空力学、流量計測）

第10回: 運動量保存則（1）
運動量方程式の導出とその意義

第11回: 運動量保存則（2）
運動量保存の応用（噴流、衝突流れ）

第12回: 角運動量保存則（1）
角運動量保存則の基本

第13回: 角運動量保存則（2）
応用例（遠心ポンプ、タービン）

第14回: 全体の復習と演習問題の解説
学んだ内容の総まとめ、演習問題や過去問の解説

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）

授業後にレポート課題（演習問題）を出すので、課題を遂行しながら授業内容の復習をすること。

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

種別	割合（％）	評価基準
期末試験（到達度確認）	50	授業内容や課題に基づいて出題する期末テストを実施する．
レポート	50	授業内容に基づく課題，レポートを毎週出題する．

成績評価の方法・基準（備考）

期末テストの評価を50%、出席，レポートの評価を50%考慮して総合評価を付ける。その総合評価に基づいて到達目標の到達度を判定し、60%以上の到達度をもって合格とする。

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

実施しない

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