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年度 2019年度 開講部局 教養教育
講義コード 68151003 科目区分 基盤科目
授業科目名 一般力学II[1工一]
授業科目名
(フリガナ)
イッパンリキガク2
英文授業科目名 General Mechanics II
担当教員名 荒井 正純
担当教員名
(フリガナ)
アライ マサズミ
開講キャンパス 東広島 開設期 1年次生   後期   3ターム
曜日・時限・講義室 (3T) 木5-8:総K103
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
講義中心、板書多用 
単位 2 週時間   使用言語 B : 日本語・英語
学習の段階 1 : 入門レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 25 : 物理学
対象学生  
授業のキーワード 運動量、角運動量、力のモーメント、質点系、質量中心、剛体、慣性モーメント 
教職専門科目   教科専門科目  
教養教育での
この授業の位置づけ
 
学習の成果 
授業の目標・概要等 力学は、電磁気学とともに、物理学や工学を支える重要な柱のひとつであり、理工系学生が基礎的素養としてマスターすべき大切な授業科目である。本講義は、「一般力学I」にひきつづき、工学部学生に力学の法則を体系的に修得させることを目的とする。「一般力学I」で述べた質点の力学を基礎として、質点系と剛体の力学、相対運動について講義する。 
授業計画 第1回:2体問題、全質量と換算質量、2個の質点の相対運動
第2回:惑星の運動とケプラーの法則
第3回:2物体の衝突
第4回:質点系の質量中心(重心)、連続体の質量中心の積分表示、全運動量とその時間微分、重心の運動
第5回:質点系の全角運動量とその時間微分、力のモーメント、運動エネルギー
第6回:剛体の運動と自由度
第7回:固定軸を持つ剛体の運動と慣性モーメント
第8回:慣性モーメントの具体例とその計算
第9回:剛体振り子
第10回:剛体の平面運動と運動エネルギー
第11回:コマの歳差運動
第12回:剛体のつりあい
第13回:相対運動(並進運動)と慣性力
第14回:相対運動(回転運動)と慣性力
第15回: コリオリ力と遠心力

期末試験を実施する 
教科書・参考書等 教科書・参考書は各担当教員が指示する。 
授業で使用する
メディア・機器等
テキスト,配付資料,映像(ビデオ/PC/その他画像資料) 
予習・復習への
アドバイス
第1回:内力と外力の意味、外力が作用しない場合、2個の質点の相対運動が1個の質点の運動と同等であることを理解する。

第2回:中心力と面積速度一定の法則を復習しておくこと。

第3回:運動量、力積、運動量保存則について復習しておくこと。

第4回:質点系の質量中心の定義、質量中心の運動について理解する。また、形のある物体を質点系で近似するやり方を理解し、物体の質量中心の座標をどのようにして求めるか、授業で説明した簡単な実例を必ず復習する。

第5回:質点系の全角運動量、全角運動量の微分と力のモーメントとの関係について理解する。

第6回:剛体の定義、剛体の位置を確定するために必要な変数の数(自由度)について理解する。

第7回:授業の前に、円筒座標、ベクトル積について復習して思い出しておくこと。剛体の回転運動に現れる慣性モーメントは、運動する質点の質量に対応する物理量であることを理解する。

第8回:授業で解説した簡単な形状をもつ剛体の慣性モーメントの値は、自分ひとりで計算できるように復習しておくこと。

第10回:剛体の運動方程式を実際に解いて、剛体の平面運動について理解する。

第11回:ジャイロスコープ、コマの歳差運動とは何か、どうのような応用例があるかについて事前に調べておく。

第12回:剛体のつりあいを記述する運動方程式を理解し、授業で解説したもの以外の例についても、つりあいの条件を自分で求めてみる。

第13回:非慣性座標系に現れる慣性力について、質点の運動方程式をもとに、その意味を理解する。

第14-15回:授業の前に、ベクトル積について復習しておくこと。回転座標系に現れる代表的な慣性力である、コリオリ力と遠心力について、運動方程式をもとに理解する。 
履修上の注意
受講条件等
一般力学Iを履修していることが望ましい。
受講生の状況により臨機応変に授業を進めるため、実際の授業進行は各教員に問い合わせること 
成績評価の基準等 試験70%程度、授業の取組態度30%程度により行う 
メッセージ  
その他   
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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