科目名[英文名]
物理学基礎Ⅱ   [Basic PhysicsⅡ]
区分	工学部専門科目	選択必修		単位数	2
対象学科等		対象年次	1～4	開講時期	3学期
授業形態	3学期	時間割番号	021402
責任教員 [ローマ字表記]
森下 義隆   [MORISHITA Yoshitaka]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

振動や波動は、工学系においても物理学の基本として、機械工学、建築工 学、材料工学、電気電子工学など、応用範囲の広い分野である。質点が1個の 力学の問題では、質点の空間座標が時間の1変数関数であるのに対し、1次 元の波であっても、その変位は時間と空間の2変数関数になっている。そこで、1個の質点の運動から、複数個の質点の振動運動、そして連続した弦などの波動へと考え方をいかにつなげるかが理解のポイントである。波動では、うなりや定常波、干渉や回折といったさまざまな波動ならではの性質もみえてくる。これらを波動に特徴的な現象を説明するのにもっとも重要な概念は、波の重ね合わせの原理である。多くの現象を「連成振動」および「波の重ね合わせの原理」に焦点を絞って講義する。

到達基準

ディプロマポリシーで述べられている化学、物理学の基礎を体系的に理解するために，振動や波動について以下の基準を達成すること。 ・1個の質点の運動から、複数個の 質点の振動運動、そして連続した弦などの波動へとつなげて考えられたか ・うなりや定常波、干渉や回折といったさまざまな波動ならではの性質を、波の重ね合わせの原理にしたがって、統一的に説明できたか ・より少ない基本的な考え方で、いかに多くの現象が説明できるかについて理解できたか

授業内容

１．質点の振動 1.1　単振動（第１回） 1.2　減衰振動（第２回） ２．周期的な外力を受ける質点 2.1　強制振動（第３回） 2.2　基礎励振（第４回） ３．連成振動 3.1　２・３個の質点（第５回） 3.2　無限個の質点とバネからなる系（第６回） ４．波動方程式 4.1　波動方程式の導出と解（第７〜９回） ５．波の重ね合わせの原理 5.1　波動方程式の解の性質（第１０回） 5.2　うなりと定在波（第１１、１２回） 5.3　２次元の波と干渉（第１３回） 5.4　回折（第１４回） 6.　まとめ〈期末演習〉（第１５回）

履修条件・関連項目

学科推奨科目である。授業時間30時間に加え、本学の標準時間数に準ずる予習と復習を行うこと。

テキスト・教科書

特になし。

参考書

「理工系のための解く！振動・波動」（講談社サイエンティフィック）

成績評価の方法

期末試験90%、日常点10%で評価する。

教員から一言

力学や電磁気学、数学などから抜き出した、振動や波動に関する部分の考え方を習得して欲しい。

キーワード

単振動、減衰振動、強制振動、共振、うなり、連成振動、進行波、後退波、波束、球面波、平面波、屈折、回折、干渉

オフィスアワー

金曜日12:00〜13:00 4号間504号室

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

2019/03/15 16:29:33