科目名[英文名]
力学   [Mechanics]
区分 工学部専門科目等  選択必修   単位数 2 
対象学科等   対象年次 14  開講時期 後学期 
授業形態 後学期  時間割番号 021213
責任教員 [ローマ字表記]
宮嵜 武   [MIYAZAKI Takeshi]
所属 工学府 研究室   メールアドレス

概要
質点系の力学の基礎概念を修得し、基本的な常微分方程式の取り扱いに習熟する。また、日常的な力学現象や惑星運動を理解して、予測できるようになる。巨視的スケールでの古典力学的な世界観を養い、微視的スケールでの量子力学的現象の理解のための準備を整える。
到達基準
1質点の運動を記述する運動方程式を正しく書き下し、その一般解と、初期条件を満足する特解を求めることができるようになること。特に振動現象や回転運動の特徴を身につけること。
授業内容
1.力学とは:古典力学の成果と限界
2.運動の3法則の意味
3.力とその起源:4つの基本力(相互作用)と身近な力
4.身近な力の性質:重力、垂直抗力、まさつ、流体抵抗
5.1質点の1次元運動:自由落下運動
6.常微分方程式による運動の解析:基本的な常微分方程式の解法
7.単振動と減衰振動
8.強制振動 と共振現象
9.1質点の1次元運動のまとめ:演習問題とその解説
10.位置エネルギーと運動エネルギー:ポテンシャル場での振動現象
11.質点の3次元運動: ベクトルによる運動の記述
12.中心力と角運動量の保存則                             13.保存力と力学的エネルギーの保存則
14.惑星運動とケプラーの3法則
15.惑星運動の補足:重心運動と相対運動、非線形力学系におけるカオス

履修条件・関連項目
高校時代の数学(微分積分、ベクトル)はマスターしているものとする。
テキスト・教科書
力学I(高木:裳華房)
参考書
力学(バーガー他:培風館) 、演習力学(今井他:サイエンス社)
成績評価の方法
学期末テスト(60%)と数回のレポート(40%)、場合によっては面談を実施し、成績を総合評価する。質点力学の基本概念を理解し、具体的な力学現象に対して運動方程式を書き下し、その初期値問題の解を求められるようになることが合格の最低基準である。
教員から一言
新しい概念を身につけるためには、頭だけではなく、手を動かして具体的に計算するように。
キーワード
運動の3法則、運動量保存則、エネルギー保存則、角運動量保存則
オフィスアワー
学外者(電通大)なので、電子メールで質問を受け付ける。
備考1
備考2
参照ホームページ
開講言語
語学学習科目
更新日付
2018/09/19 13:31:25