科目名[英文名]
動力学   [Dynamics]
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	1～4	開講時期	後学期
授業形態	後学期	時間割番号	021528
責任教員 [ローマ字表記]
秋澤 淳   [AKISAWA Atsushi]
所属	生物システム応用科学府	研究室		メールアドレス

概要

「動力学」では複数の質点の集合である質点系の力学，およびそれらが相互作用する連成振動について学ぶ．さらにその拡張として波動方程式について理解する．また，大きさを持つが変形しない物体である「剛体」の力学について学ぶ．

到達基準

質点系の運動量と外力との関係が理解できている． 連成振動の運動形態を理解し，運動方程式から導くことができる． 剛体の回転運動とメカニズムの数式表現との関係を理解できている．

授業内容

〈質点系の運動〉 １回　質点の運動についての復習：質点の運動が微分方程式で記述されることを復習する． ２回　重心運動と相対運動：重心の定義，２質点系の運動を重心運動と相対運動に分ける． ３回　質点系の運動量：質点系の運動量と外力との関係を考察する． ４回　衝突問題：質点系の衝突問題を通して，熱力学における内部エネルギーを理解する． 〈質点系の連成振動〉 ５回　２質点系の連成振動：基準振動の概念および具体的な振動形態を求める． ６回　行列の固有値，行列式を用いて基準振動を導出する． ７回　３質点系の連成振動：３質点の場合に拡張し，基準振動の挙動を調べる． ８回　多質点系の連成振動：多質点系に拡張された基準振動を理解する． 〈弦の振動〉 ９回　弦の振動：多質点系の極限として弦の振動を考える．波動方程式を導出する． 10回　波動方程式の解：波動方程式の解を求めることにより，連続体における基準振動について学ぶ．フーリエ級数の概念を学ぶ． 〈剛体の運動〉 11回　角運動量：質点系の角運動量と外力のモーメントとの関係を学ぶ． 12回　剛体の回転運動：固定軸まわりの剛体の回転運動の運動方程式を導き，慣性モーメントの意味を理解する． 13回　慣性モーメント：様々な形の慣性モーメントを導く．また，剛体振り子の運動方程式から振り子の周期を求める． 14回　剛体の平面運動：斜面を転がる剛体の運動を考察する． 15回　試験

履修条件・関連項目

前学期の「物理学」，「物理学演習」を履修しておくこと

テキスト・教科書

特になし

参考書

小出昭一郎（1998）物理学（三訂版），裳華房 藤原邦男（1976）振動と波動，サイエンス社

成績評価の方法

定期試験：95%，参加度：5%

教員から一言

運動方程式を自分で立てられることが基本である．

キーワード

質点系，連成振動，波動方程式，剛体，運動量，角運動量

オフィスアワー

木曜日12時00分から13時00分まで．

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2018/03/26 12:03:51