科目名[英文名]
力学演習   [Exercise in Mechanics]
区分	工学部専門科目等	選択必修		単位数	1
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	021613
責任教員 [ローマ字表記]
嘉治 寿彦   [KAJI Toshihiko]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

「力学入門」にひきつづき、主として一次元の質点系についての力学の初歩の講義を行う。「力学」は物理や工学において最も基本となるものであり、これを習得するとともに、物理的なものの考え方、アプローチの仕方を身に着けることを目的とする。

到達基準

ニュートンの運動方程式、等加速度運動、調和振動子の運動、エネルギー、運動量について理解する。

授業内容

I. 運動方程式とその応用 （1）位置の表現とベクトル（復習） i. 質点 ii. 位置の書き表し方とベクトル（復習） iii. 位置、速度、加速度 （2）Newton の運動方程式 i. 運動の３法則 ii. ニュートンの運動方程式 iii. 初期条件と自由度 iv. 3 次元のなかの運動方程式 II. 一次元の運動 （1）自由空間中の運動 （2）一様重力場中の運動（自由落下運動） （3）振動 i. 微分方程式とは ii. 自由振動 iii. 減衰振動 iv. 強制振動 v. 複素指数関数を用いた書き方 III. エネルギーと運動量 （1）仕事 i. ベクトルの内積 ii. 仕事とは （2）エネルギー i. 運動エネルギー ii. 線積分 iii. ポテンシャルエネルギーと保存力 iv. エネルギーの保存 （3）運動量 i. 運動量とは ii. 運動量の保存 （4）運動の自由度と運動の定数 （5）いくつかの例 i. 一様重力場中の運動 ii. バネに繋がれた質点の運動 IV. 慣性系と加速度系 （1）慣性系とガリレイ変換 （2）加速度系と慣性力

履修条件・関連項目

力学入門、力学I、物理数学I

テキスト・教科書

参考書

特に教科書は指定しないが、大学の力学の本を持っていない人は何か一冊購入することを推奨する。 例えば、 ・「力学」原島鮮著、裳華房 　は、力学I・力学IIの全範囲の内容が解析力学を含めて載っている。 ・「考える力学」兵頭俊夫著、学術図書出版社 　は、解析力学まで、できるだけ順を追って平易に解説されている。 上記の２冊で難しく感じる人には、より最近に書かれた下記の２冊を薦める。 （ただし、慣性テンソルや解析力学は載っていない。） ・「理工系のための力学」井口英雄、他著、東京図書 　は、数学的な内容を含め、丁寧に解説されている。 厚い本が苦手な人は、 ・「基礎からはじめる力学」永田一清、宇野正宏、著、培風館 　が薄く、簡潔にわかりやすくまとめられている。

成績評価の方法

二回の試験と「力学演習」の演習状況を主として評価する。

教員から一言

力学は今後の物理システムでの勉強の最も基礎となるものなので、しっかり勉強してください。電磁気学、統計力学、量子力学やその後の専門科目においても、随所に力学の知識や考え方を必要とする場面が出てきます。高校の勉強や、前期の「力学入門」で十分理解したと考えずに基本的なところから十分に理解を深めてください。

キーワード

ニュートンの３法則，運動方程式，振動，エネルギー，運動量

オフィスアワー

できるだけ演習時間中に疑問を残さないように質問してください。

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

2018/03/23 13:20:48