科目名[英文名]
振動・波動   [Vibrations and Waves]
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	2～4	開講時期	3学期
授業形態	3学期	時間割番号	022617
責任教員 [ローマ字表記]
栁澤 実穂   [YANAGISAWA Miho]
所属	工学府	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。本授業科目は非常勤講師の柳澤美穂先生が担当する。

到達基準

・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るようになること。 ・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、統一的に説明できるようになること。 ・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るようになること。 履修案内のカリキュラムマップを参照してください。

授業内容

１．質点の振動　 　第１回　単振動　 　第２回　減衰振動 ２．周期的な外力を受ける質点 　第３回　強制振動 　第４回　基礎励振 ３．連成振動 　第５、６回　２・３個の質点 　第７回　無限個の質点とバネからなる系 ４．波動方程式 　第８回　波動方程式の導出と解 　第９回　〈中間演習〉 ５．波の重ね合わせの原理 　第１０、１１回　波動方程式の解の性質 　第１２回　うなりと定在波 　第１３回　２次元の波と干渉 　第１４回　回折 　第１５回　まとめ　〈期末演習〉

履修条件・関連項目

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

「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）

参考書

成績評価の方法

レポート提出　30％ 中間試験　35％ 期末試験　35％

教員から一言

キーワード

オフィスアワー

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

2019/06/01 14:56:29