【学科紹介】私の通う「機械工学科」は何を学ぶ？

どうも、とっぽです！

今回は、私が通う「機械工学科」とは何を学ぶのかを紹介します！！

理系志望だけどどこの学科か迷っている人や、まだ進路が決まっていない人、機械工学科に興味ある人はぜひご覧ください。

  機械工学とは

機械あるいは機械要素の設計、製作などから、機械の使用方法、運用などまでの全ての事項を対象とする工学の一分野である

ウィキペディアからの引用です。

つまり、機械の設計、開発、製造、使用、運用、さらには運用後の処理（リサイクル等）までを扱う分野です。

  機械工学科で学ぶこと

機械工学科で学ぶことは、機械工学で扱うすべてを学びます。

ここで、1番重要な科目があります。「四力」とよばれる、「熱力学」、「機械力学」、「流体力学」、「材料力学」の４つの力学です。この4つの詳細はあとで書きますが、この4つが機械工学では基礎となります。

またこれらだけでなく、機械の構造を学ぶ機構学、機械などのシステムの動作を操作することを扱う制御工学、センサなど正確に測定、計測することを扱う計測工学、機械をつくるときに必要な材料を開発する機械材料学、開発に必要となるプログラミングなど、多くのことを学びます。

僕の学科ではこれらはすべて必修でした（ほかにもまだ必修科目はあります）

  四力とは

先ほど書いた四力（熱力学、機械力学、流体力学、材料力学）を説明します。

1.熱力学

熱力学は、熱と力学的な仕事との関係を利用して、熱に関する現象を扱う学問です。工学的には、エンジンといった熱から力を得るものや、エアコンのように空間の温度と連動して力を使うものなどがあります。

2.機械力学

機械力学は、機械（剛体：仮想的に変形しないもの）を動かすときにかかる力について考える学問です。特に、機械にとって壊れやすい原因となる振動を扱います。振動は乗り物の乗り心地の悪化や、機械の故障につながるので、とても重要なのです。

機械の設計時には、機械力学で材料に働く力の大きさを求めます。

3.流体力学

流体力学は、流体（空気といった気体と水といった液体）の運動（流れ）を理論的に解析する学問です。飛行機がなぜ飛べるのか、空気抵抗をいかに減らすか、気象現象の解明など、流体の及ぼす影響を解析します。

四力で1番つまずく人が多いほど、複雑で難しいです。

4.材料力学

材料力学は、機械や構造物，固体材料に負荷が加わったときの変形、破壊の原理を研究する学問です。材料の素材や長さ、質量、温度、荷重（力）などのパラメーター（値）を使って、壊れないような強度設計や破壊のメカニズムの解明などをします。

  機械工学を学ぶために必要なもの

機械工学における学問には基礎的なものが必要になります。それが、数学と力学です。機械材料学など、化学が必要なものもあります。

1.数学

数学は、線形代数（行列）と微積分、（偏）微分方程式は必須になります。これらは四力には全部使います。

そのためには、高校数学ではベクトル、微積分、がわからないときついと思います。

2.力学

力学は、四力の直接的な基礎になります。高校で習う力学から始まり、回転運動を記述する角運動方程式（回転運動方程式）、トルクやパワーの理解などを学びます。

高校物理では、力学、波ができることを推奨します。（もちろん、電気もできないと、電気工学などがあるのできついと思います）

3.化学

化学は一部で使われます。高校化学では、理論化学ができるといいと思います。

  まとめ

どうでしたでしょうか？

機械工学科ではこれら以外にも、製図などお絵かきの科目もあるところがあります。

やることが多いですが、一つ一つに面白みがあるので興味ある人はぜひ、機械工学科を目指してはどうでしょうか？

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