授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
33784:力学3(T2) § 33785:力学 (T1) 2024 春セメスター 木2 理工学部 和田 浩史 2

キャンパス

BKC

授業施設

コラーニングⅠ 106号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

力学1および2の知識にもとづき、初等古典力学をひきつづき学習する。質点系の角運動量や回転の法則を復習したのち、剛体の運動学についてやや詳しく講義する。復習のパートは演習を中心に実施する。とくに回転変換の性質についてみていくなかで、物理法則とその座標変換にたいする不変性や、ベクトルやテンソルといった数学的な道具にかんする概念についても説明する。つぎに、剛体の運動方程式を説明し、例として対称こまの歳差運動など、回転の関与する興味深い力学モデルについて具体的に講義する。悲慣性系におけるみかけの力(コリオリ力)の概念とその事例についても紹介する。

受講生の到達目標

大きさのある物体の運動にかんする基本事項(角運動量、慣性モーメント、回転の基本方程式)にかんして、たんに機械的に計算ができるということにとどまらず、概念的な理解やその物理的イメージをもてるようになる、ということを目標とする。

事前に履修しておくことが望まれる科目

力学1、力学2:基本的にはこれらの科目を基盤として講義を進める

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
1-2

講義ガイダンスと質点系の力学の復習

力学1,2の復習

3-4

質点系の運動と剛体の運動

質点系、重心、回転の基礎方程式、角運動量

5-6

剛体の運動学(1)

剛体の独立な座標、座標変換、有限回転、オイラー角

7-9

剛体の運動学(2)

動座標系、無限小回転、ベクトルの変化率、慣性力

10-11

剛体の力学(1)

剛体の角運動量、運動エネルギー、慣性モーメント

12-14

剛体の力学(2)

オイラー方程式、対称こまの運動、歳差運動、その他の興味深い例

15

まとめと復習

授業実施形態

原則として15回すべてを対面で実施する。(ただし、状況により、数回(7回以下)のオンライン授業を含む可能性がある。)

授業外学習の指示

力学3は、解析力学や連続体力学の基礎になる概念を学ぶ重要な科目ですので、毎回、かならず復習をするように努めてください。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 70

記述式のテストを実施します。

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
30

manabaの機能を使った小テスト(3回程度)を実施します。また、出席など授業へ取り組む姿勢を評価に含めます。

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

教科書

教科書(使用頻度、その他補足)

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
理論物理学教程 力学 ランダウ・リフシッツ 東京図書
古典力学(上) H. ゴールドスタインほか 吉岡書店

参考書(使用頻度、その他補足)

図書館や本屋で、いろいろ手にとって、自分にフィットする本を探してみてください。みつかれば、それが最良の参考書です。

参考になるwwwページ

#N/A

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

インタラクティブシート,manaba+R,学生との直接対話,その他(教員より別途指示)

備考

予習は必ずしも必要ありませんが、復習は必ずするように努めてください。自習をしてもなお講義内容やレポート課題で疑問点が残った場合は、教員に質問したり、ウエストウイング1Fで開催される「物理駆け込み寺」にて講師に質問したりすることによって、早めに解消してください。
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