| 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 |
イ．使用機材・資材一覧
- 自作テキスト
- コンピュータ
- データベースソフト桐
- プリンタ
- モーメント度分布や応力度分布を型取った粘土（自作）
- 「矩形，Ｔ型，Ｉ型，直角三角形，任意の形の三角形三つ。」
ロ．訓練事前準備項目
- ＊モーメント度分布や応力度分布の形を色粘土で中立軸の両側で色を変えて作成（様々な梁断面のもの：矩形，Ｔ型，Ｉ型，直角三角形，三つくらいの任意の形の三角形）
- ＊コンピュータ（データベースソフト桐）に計算式を打ち込みファイルを作成
- 三角形の断面１次モーメント Ｘ２≦０ と Ｘ２＞０の場合
- Ｔ型図形の断面１次モーメント ｅ２≧d/2と ｅ２＜d/2 の場合
- Ｘ＝－Ｙ２＋９の断面２次モーメントの応力度（これは他の関数でも良い。） Ｙ軸方向にΣ と Ｘ軸方向に の計算式
- ＊表定義の印刷，表の印刷
- 三角形の断面１次モーメント Ｘ２≦０ と Ｘ２＞０の場合
- Ｔ型図形の断面１次モーメント ｅ２≧d/2 と ｅ２＜d/2の場合
- Ｘ＝－Ｙ２＋９の断面２次モーメントの応力度（これは他の関数でも良い。） Ｙ軸方向にa と Ｘ軸方向にj の表定義 と、表（表は最初の頁と、応力中心を含む頁と、最後の頁）
- ＊応力中心を求める桐の一括処理プログラムの作成 と印刷
- ＊アンケート用紙
ハ．訓練項目と訓練経過時間
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第一章
［１Ｈ］
写像 |
(1) 赤い色
(2) 運動会
(3) 関数
(4) 合成写像
(5) 再び赤い色
(6) 物理現象の本質
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第２章
［１Ｈ］
モーメント度と断面１次モーメント
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(1) 等分布荷重とモーメント度
(2) モーメント度と断面１次モーメントの単位ｃｍ３の物理的意味 |
第３章
［１Ｈ］
断面２次モーメント
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(1) 断面２次モーメントとその単位ｃｍ４の物理的意味について
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第４章
［１Ｈ］
Ｍ／Ｉ
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(1) Ｍ／Ｉの持つ意味について |
第５章
［４Ｈ］
コンピュータ計算断面１次モーメント
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(1) コンピュータにより直接断面１次モーメントを求める
ａ. 任意の三角形の図心を通る直線の両側の断面１次モーメントを求める式をコンピュータに打ち込めるように作る。
ｂ. 計算式の検証．コンピュータによる計算
(2) 練習問題１ ： Ｔ型図形の断面１次モーメント |
第６章
［４Ｈ］
コンピュータ計算断面２次モーメント
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(1) コンピュータにより直接断面２次モーメントを求める。
ａ.練習問題２ ： 対称でない断面の断面２次モーメント
ｂ.練習問題３ ： 応力の中心位置
ｃ.まとめ |
指導展開法
＊線で囲んだ部分は指導上のポイント等
導 入
始めに自宅からここへ来るまでの所用時間を受講生に問う
歩いて５分は３００メートル等 時間が距離に変換,算出来ることを示す。
-
1.写像
(1H) |
(1) 赤い色 板書
(2) 運動会 板書
(3) 関数 板書
(4) 合成写像 板書
(5) 再び赤い色 板書
古池や 蛙飛込む 水の音
芭蕉の句が写像の向こうの原像の世界を感じさせるものでることなどを折りまぜ、数式だらけの力学の時間にささやでも潤いを
(6) 物理現象の本質
相対性理論が出てきても原像－写像－像の関係は壊れない
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2.モーメント度と断面１次モーメント
(1H) |
(1) 等分布荷重とモーメント度
質問：中学、高校、大学で何かの図形で重心がその位置にることを証明したか？ それはどんな証明方法だったか？
質問：図心と重心の違い
図心重心は面積でなく体積で比べる
(2) モーメント度と断面１次モーメントの単位ｃｍ３の物理的意味モーメント度という新概念粘土模型を示す
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3.断面２次モーメント
(1H) |
(1) 断面２次モーメントとその単位ｃｍ４の物理的意味について
受講生の一人一人が解ることを確認しつつモーメント度と力度の立体が等しいことを説明していく。
粘土模型を示す
時間が倍かかっても良い。
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4.Ｍ／Ｉ
(1H) |
(1) Ｍ／Ｉの持つ意味について
質問：Ｍ／ＩにＹをかけて、何故、応力度が出るか
質問：本物の単位と仮の単位の混ざったものから何故応力のまともな単位が出るのか。
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5.コンピュータ計算断面１次モーメント
(4H) |
(1) コンピュータにより直接断面１次モーメントを求める。
式を立てさせる。原点の採りかたは人によってそれぞれだうからその人のやり方でやらせる。
ａ. 任意の三角形の図心を通る直線の両側の断面１次モーメントを求める式をコンピュータに打ち込めるように作る。
ｂ. 計算式の検証．コンピュータによる計算
検証結果が合わなければ式を再検討しチェックしていく。
(2) 練習問題１ ： Ｔ型図形の断面１次モーメント式を立てさせる。各自のやり方でやらせる。
検証結果が合わなければ式を再検討しチェックしていく。
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コンピュータ計算断面２次モーメント
(4H) |
(1) コンピュータにより直接断面２次モーメントを求 める。
ａ.練習問題２ ： 対称でない断面の断面２次モーメン式を立てさせる。各自のやり方でやらせる
結果が合わなければ式を再検討しチェックしていく。
ｂ.練習問題３ ： 応力の中心位置
応力の中心位置とモーメントの中心位置が異なることを確めさせる
ｃ.まとめ
全員の計算式を提示、比較検討
アンケート
理解出来た章にマルをつけてもらい、意見，要望，感などを書いてもらう。
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