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| 科目一覧へ戻る | 2019/01/02 現在 |
| 科目名（和文） ／Course |
力学Ⅱ |
|---|---|
| 科目名（英文） ／Course |
Mechanics II |
| 時間割コード ／Registration Code |
22C21201 |
| 学部（研究科） ／Faculty |
情報工学部 |
| 学科（専攻） ／Department |
情報システム工学科 |
| 担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors |
○市川 正美 |
| オフィスアワー ／Office Hour |
市川 正美(木曜日 5時限 2505室) |
| 開講年度 ／Year of the Course |
2018年度 |
| 開講期間 ／Term |
第3クォーター |
| 対象学生 ／Eligible Students |
2年次生 |
| 単位数 ／Credits |
2.0 |
| 更新日 ／Date of renewal |
2018/03/08 |
|---|---|
| 使用言語 ／Language of Instruction |
日本語 |
| オムニバス ／Omnibus |
該当なし |
| 授業概略と目的 ／Cource Description and Objectives |
古典Newton力学は近代的な精密科学の先駆けとして最初に体系化された学問であり、その後の自然科学の基礎となっている。本講義は力学Ⅰを引き継ぐ形で質点系〔2質点、多質点〕の運動とその応用としての惑星運動、離散的な質点系を完備化する形で数学的に定義される剛体に関する問題を中心に解説し、その後に解析力学の初歩的内容までを述べる。 目的は，(1) 現実のマクロな力学的現象を解析するための基礎的な知識を習得する。(2) 機械力学，制御工学が必要とする力学関係の基礎知識を提供する。ことである。 |
| 履修に必要な知識?能力?キーワード ／Prerequisites and Keywords |
「力学Ⅰ」を修得済みであることは必須の前提とします。さらに力学を力学の概念だけで理解することは難しくなり、1年次の数学全般の理解と応用力が必要です。 科目キーワード： 二体問題、質点系、連続体、剛体、回転運動、慣性テンソル、仮想変位、仮想仕事、ダランベールの原理、オイラー?ラグランジュの運動方程式、正準方程式 |
| 履修上の注意 ／Notes |
「解析学」、「線形代数学」は応用力のためにも必須であり、それらの内容を不自由なく使えることが求められます。特に解析力学は物理というよりは数学という体をなしているので「フーリエ解析」、「ベクトル解析と幾何学」等の数学関連の講義の受講を強く勧めます。 |
| 教科書 ／Textbook(s) |
「考える力学」〔兵頭俊夫 著〕学術図書出版社 |
| 参考文献等 ／References |
「キーポイント 力学」〔吉田春夫 著，岩波書店〕は非常によく書かれた副読本である．また〔http://www.gakushuin.ac.jp/ ?881791/mathbook/〕にある資料「数学:物理を学び楽しむために」は理学部向きであるが，一読する価値がある．他にも「ビジュアルアプローチ 力学」〔為近和彦 著〕森北出版などのカラフルな書籍は兎にも角にも「問題は解けるようになる」という点ではそれなりの効能がある． |
| 自主学習ガイド ／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework |
使用する教科書は、放送大学において講義された「運動と力」という授業の底本であったことから窺えるように、入学試験で物理を選択しなかった理系学生向けに丁寧に記述され、必要とする数学もその都度十分な形で提供されている。著者の意図をよく理解して丹念に読み進めることである。 |
| 資格等に関する事項 ／Attention Relating to Professional License |
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| 備考 ／Notes |
| No. | 単元（授業回数） ／Unit (Lesson Number) |
単元タイトルと概要 ／Unit Title and Unit Description |
時間外学習 ／Preparation and Review |
配布資料 ／Handouts |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | [2体問題] 惑星の運動を扱うための準備を行う |
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| 2 | 2 | [2体問題の応用] 惑星の運動について述べる |
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| 3 | 3 | [2体問題の応用 続] 衝突問題について解説する |
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| 4 | 4 | [質点系の力学] 2体問題の一般化について述べる |
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| 5 | 5 | [質点系の力学 続] 連続体を扱うための準備を行う |
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| 6 | 6 | [剛体の力学] 解析学との関連を重視して，連続体としての剛体の導入を行う |
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| 7 | 7 | [剛体の力学 続] 固定軸を持つ剛体の運動について説明する |
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| 8 | 8 | [剛体の平面運動] 剛体の平面運動について，身近な例を取り上げて説明する |
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| 9 | 9 | [剛体の空間運動] 慣性テンソルについて説明する |
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| 10 | 10 | [剛体の空間運動 続] 現実の剛体の運動について解説する |
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| 11 | 11 | [解析力学 (1)] 仮想仕事，ダランベールの原理について説明する |
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| 12 | 12 | [解析力学 (2)] ラグランジュの運動方程式，変分原理について説明する |
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| 13 | 13 | [解析力学 (3)] ハミルトンの原理，オイラー?ラグランジュの方程式について説明する |
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| 14 | 14 | [解析力学 (4)] 一般化座標，一般化力について説明する |
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| 15 | 15 | [解析力学 (5)] ラグランジュの方程式の応用，ハミルトンの正準方程式について解説し，後続講義との関連について述べる |
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| 16 | 16 | [試験] 第1回から15回までの内容について筆記形式での試験を行う |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
知識?理解 ／Knowledge & Undestanding |
技能?表現 ／Skills & Expressions |
思考?判断 ／Thoughts & Decisions |
伝達?コミュニケーション ／Communication |
協働 ／Cooperative Attitude |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 質点，質点系，連続体としての剛体と対象が数理的に拡張される過程をよく理解する | ○ | ○ | |||||
| 2 | 現象の数理的な理解および微分?積分および線型代数の知識に基づいて力学的現象を定式化できる | ○ | ○ | ○ | ||||
| 3 | 定式結果に適切な近似などを導入して，合理的な解を得ることができる | ○ | ○ | ○ |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
定期試験 ／Exam. |
提出課題に対する回答内容 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 質点，質点系，連続体としての剛体と対象が数理的に拡張される過程をよく理解する | ○ | ○ | ||||
| 2 | 現象の数理的な理解および微分?積分および線型代数の知識に基づいて力学的現象を定式化できる | ○ | ○ | ||||
| 3 | 定式結果に適切な近似などを導入して，合理的な解を得ることができる | ○ | ○ | ||||
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評価割合（％） ／Allocation of Marks |
70 | 30 | |||||