| 教材名 |
断面二次モーメントの単位の物理的意味について |
| 教材名２ |
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| 教材ID |
82 |
| 教材作成者名 |
本 名 潔 |
| 教材作成日 |
1997-11-14 |
| 改訂情報 |
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| ジャンル名 |
高度教材 |
| 分野名 |
居住系 |
| 業種名 |
総合建設業 |
| 職務名 |
構造設計 |
| 職務構成名 |
構造力学 |
| 区分名 |
教材 |
| 職業名 |
建築技術者 |
【記入者】
【教材のねらい】
モーメントの単位は本来、力×距離 であるから、ｋｇ重・ｃｍあるいはＮ・ｍ等のはずである。しかし断面二次モーメントについては ｃｍ４ であり、断面一次モーメントは ｃｍ３ である。何故、こういった単位が用いられているのか？ また、梁の断面二次モーメントの中立軸を求めるのに、断面一次モーメントの図心を利用するのは何故か？こういった疑問について従来のテキストは何も応えてはいない。この不可思議な単位についての物理的意味を理解し、断面一次モーメントと断面二次モーメントの関係をあきらかにし、構造力学を体系的に捉らえ直すことを目的としてこの教材を作成した。
もう一つのねらいは、従来のテキストが断面二次モーメントやせん断力、曲げモーメント等の物理的意味合いを充分に説明していないこと、あるいは理解しないまま機械的に解き方だけを憶えているといったことが多く見られる。これらの現状について物理学的見地から断面２次モーメントの単位の意味を理解することをねらいとする。
断面１次モーメントも断面２次モーメントもその本当の単位の一部を［ｃｍ］に変換するという写像を通して新たな世界が展開して来る。これは断面１次，２次モーメントに限らない。剪断力や曲げモーメントについても写像を通して理解が深まり見えなかったものが見えるようになったりする。
ここではテーマが異なるので述べないが、例えば剪断力を解く時に梁の右側で解くのと左側で解くのとでは符号が逆になる。このことの物理的意味が正しく説明されていない構造力学の参考書もある。またモーメントのプラス，マイナスと、曲げモーメントのプラス，マイナスはその物理的意味は異なる。そう云った物理的意味を正しく理解していないために力学の演習問題集のなかに異常に多くの正誤表を出しているものなどもある。物理的意味の理解の大切さを痛感させられるところである。
物理的意味を理解せず単に公式を利用するだけでは新しい発想は出て来がたい。最先端技術も物理的理解が有ってはじめて生まれて来るものである。このセミナーは構造設計技術者に断面２次モーメントの単位ｃｍ４の物理的意味を理解してもらうことを目的とする。
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【内容】
第１章 写像
第２章 断面一次モーメントとモーメント度
第３章 断面２次モーメントとその単位ｃｍ４の物理的意味
第４章 Ｍ／Ｉの持つ意味について
第５章 コンピュータにより直接断面１次モーメントを求める
第６章 コンピュータにより直接断面２次モーメントを求める
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【作者名】
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本 名 潔 ，所属： 宮城職業能力開発促進センター
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【教材作成年月日】
【セミナー時間数】
第１章～第２章 ２時間
第３章～第４章 ２時間
第５章 ４時間
第６章 ４時間
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【体系図での位置】
業種名：建築業、建設業
職 務：構造設計
職務構成名：構造力学
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【レベル表示】
【セミナー対象者】
【教材形態】
１．開発形態：指導員が開発
２．セミナーの実施形態：構造関連セミナー補助教材
３．教材の種類：自作テキスト、自作教材
４．データベースソフト［桐］による計算
５．教材開発ツール：松Ｖer６.０ ，桐Ｖer０５.０２
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【参考文献】
このテキストのテーマ、「断面二次モーメントの単位ｃｍ４」については書いた文献は無いようである。筆者が調べた能開大の２０冊程の構造力学、材料力学の本にもこの件については記載されて無く、能開大の建築科の構造力学の先生もどの本にも出ていないとおっしゃっておられたのでやはり無いのであろう。なお、一般的な構造力学の図書としてはたくさんあるので特に掲げない。
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