水理学演習
英文名Applied Hydraulics
科目概要生物環境科学科3年前期 [月曜日2時限(週1コマ)]、3群科目、選択、演習、1単位(30時間)
担当者(◎は科目責任者,※は実務経験のある教員) ◎眞家 永光
講義室841講義室
備考科目ナンバリング:VE302-RS37
JABEE認定プログラム履修の手引き(表3・14)との関連E

授業の目的

2年次の「水理学」および「水理学実験」で学んだ水の性質と水の流れ(物理学的挙動)について、演習を通して理解を深める。

教育内容

本講義では,静水圧,ベルヌーイの定理,マニング式を中心に,静水および動水の性質について演習を通して学ぶ。
本講義は,環境資源の維持と修復,および,環境保全に関する社会の要請に応える能力に関する基礎的知識を習得する内容となっている。

教育方法

アクティブラーニング(Moodle)を用いて予習,復習を行う.授業は,教員が問題の解き方のポイントを説明した後に,学生が黒板を用いて演習問題を解き,教員が解説する,という流れで行う.また,試験の後には解説を行う。

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

  DP1:豊かな人間性と高い倫理観
  DP2:環境科学に関する理解と高度の知識・技能
  DP3:生態系機能の解明と理解を基盤に環境保全に貢献できる能力
◎ DP4:環境資源の維持と修復に寄与する能力
◎ DP5:環境保全に関わる社会の多様な要請に応えられる問題解決能力

授業内容(シラバス)

項目内容担当者日時
1ガイダンス、単位と次元、水の性質講義の概説、水理学に必要な単位と次元、水の性質 (第1章 水の物理的性質)眞家 永光
4/10②
2静水圧(1)水の密度、表面張力、毛管現象 (第1章 水の物理的性質)眞家 永光
4/17②
3静水圧(2)静水圧、圧力計の原理 (第2章 静水圧)眞家 永光
4/24②
4静水圧(3)パスカルの原理、水圧機の原理 (第2章 静水圧)眞家 永光
5/1②
5静水圧(4)力のモーメント、全水圧と作用点 (第2章 静水圧)眞家 永光
5/8②
6静水圧(5)水圧の合力と作用点 (第2章 静水圧)眞家 永光
5/15②
7水の運動(1)流水の性質、連続方程式 (第3章 水の流れ)眞家 永光
5/22②
8水の運動(2)エネルギー方程式、ベルヌーイの定理 (第3章 水の流れ)眞家 永光
5/29②
9水の運動(3)小オリフィス、ベンチュリメーター、ピトー管 (第3章 水の流れ)眞家 永光
6/5②
10水の運動(4)運動量方程式 (第3章 水の流れ)眞家 永光
6/12②
11管水路の流れ(1)エネルギーの損失、損失水頭がある場合のベルヌーイ (第4章 管水路)眞家 永光
6/19②
12管水路の流れ(2)エネルギー線と動水勾配線 (第3章 水の流れ)眞家 永光
6/26②
13管水路の流れ(3)発電およびポンプの水理計算 (第4章 管水路)眞家 永光
7/3②
14開水路の流れマニングの平均流速公式、ダルシーワイズバッハの式(第3章 水の流れ)眞家 永光
7/10②

到達目標

静水および動水の性質を理解し,国家公務員試験一般職・地方上級公務員試験で出題されるレベルの水理計算が行えるようになる。

評価方法

1)アクティブラーニングを用いた予習・復習(40点) 2)定期試験(60点)より評価を行い、到達目標に達していない場合は再試験を1回行う。

準備学習(予習・復習等)

【授業時間外に必要な学習の時間:14時間】
予習:Moodle上の予習問題を解いてください。
復習:Moodle上の復習問題を解いてください。
不明な点は、授業やオフィスアワーを利用して積極的に質問してください。

その他注意事等

水理学の単位を取得したうえで受講してください。
関数電卓を持参してください。
演習によって、国家公務員一般職・地方上級公務員の試験に出題されるレベルの計算が出来るようになります。講義中以外の質問は、研究室(7号棟4階)まで来室ください。オフィスアワーは平日の18時までです。予約してくれれば確実に対応します。

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書水理学概論岡二三生・白土博通・細田尚(監修)実教出版
参考書(なし)