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機械工学の基礎として「四力」を学ぶ


写真作者:Matt Harasymczuk

あるものを作りだしたり、あることを実現させたりするための方法などを研究する学問分野を「工学」といいます。さらに工学には、さまざまな分野があります。

なかでも、工学の主要な分野のひとつといえるのは「機械工学」ではないでしょうか。動力を受けて、一定の運動をくりかえし、仕事をする装置を「機械」といいますが、機械のしくみ、はたらき、またその使いかたについて理論的を学んだり、実験をおこなったりして、身につけます。

とくに、工学では「社会に役立てる」という考えが強いので、機械工学も、対象とする機械をどのようなしくみにすれば、より人が望むようにできるかをめざして研究することが多いようです。

たとえば、ロボットの関節を作ってみると、人間の関節のしくみがわかってくるかもしれません。それは、歩くことが困難な人を支える装置の発想につながるかもしれません。実際のものの動きから、その大切な部分を切りだして「モデル」にすることが、機械工学ではとくに意識されるようです。

機械工学の基礎的な分野として、「四力」とよばれる力学があります。

「機械力学」。機械のそれぞれの部分にはたらく力と、それぞれの部分の運動との関わりについて研究する学問です。

「熱力学」。熱と仕事は交換しうるという原則に立って、エネルギーの変化のようすを調べ、反応の進む方向や平衡がとれる条件などについて研究する学問です。

「流体力学」。液体や気体などにはたらく力、運動状態、およぼす影響などを研究する学問です。

「材料力学」。力学と材料学をくみあわせて、合理的な強度を実現することをめざして研究する学問です。

これらは機械工学を研究するうえでの土台となる学問。大学1年から3年ごろにかけて学びます。これらを身につけることによって、機械工学を学び、研究するといったことに近づけるようになるわけです。

参考資料
漆原次郎『工学部 中高生のための学部選びガイド』
https://www.amazon.co.jp/dp/4831515078
百科事典マイペディア「機械力学」
https://kotobank.jp/word/機械力学-827896
ブリタニカ国際大百科事典「熱力学」
https://kotobank.jp/word/熱力学-111446
ブリタニカ国際大百科事典「流体力学」
https://kotobank.jp/word/流体力学-149715
ブリタニカ国際大百科事典「材料力学」
https://kotobank.jp/word/材料力学-68314​

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