タイトル
     2023 年度 後期  理学部 物理学科 日英区分 :日本語 
  
力学Ⅱ
Introduction to Dynamics Ⅱ
  
ナンバリング 科目分野
PHYS2210   理学部専門科目
担当教員(ローマ字表記)
  高西 康敬 [Takanishi, Yasutaka]
対象学生 対象年次 単位数
  2~ 2
必修・指定選択・選択の別 曜日時限 教室
  金4 理-1番講義室
科目群 講義番号
  R12242
クラス指定  
2年次以上
 
他との関連(関連項目)  
力学,解析力学,物理数学,場の理論に関連する科目 (電磁気学,相対論的量子力学,量子物性学,素粒子物理学など)
 
履修条件(授業に必要な既修得科目または前提知識)  
力学,解析力学,線形代数学,ベクトル解析,物理数学,偏微分方程式などに慣れていることが望ましい。
 
テーマ・副題  
連続体の力学
 
授業科目の到達目標  
剛体の力学の基本を理解すること.
弾性体力学の基本を理解すること.
流体力学の基本を理解すること.
 
『ディプロマ・ポリシー』を含む学部・研究科・学科等の学修・教育目標との関連  
理学部ディプロマ・ポリシーにある「専門領域(物理学)に関する専門知識とそれを基にした思考力」
を習得するための科目である。
 
授業キーワード  
連続体,剛体,弾性体,完全流体,粘性流体
 
授業の内容  
力学Iで学んだ力学の法則に立脚し,ひろがりのある物体の運動を概観します.対象は剛体,弾性体,流体です.熱や電磁場のように,具体的な形のない物理的対象のダイナミクスを考察する準備ともなるでしょう.
 
授業の方法  
講義形式の授業で、対面授業として実施する。
 
事前準備学修・事後展開学修  
授業1回あたり合計4時間の事前準備・事後展開学修が目安となります。
事前準備学修として、参考書等で授業内容を予習しておいてください(1時間程度)。
事後展開学修として、授業内容の重要ポイントを整理し、
授業で残した計算や課題等に取り組んでください(3時間程度)。
 
授業展開(スケジュール)  
第1回【導入】連続体とは,【剛体】剛体の運動方程式
第2回【剛体】剛体の静力学,固定軸周りの運動
第3回【剛体】剛体の平面運動,1点が固定された剛体の運動
第4回【弾性体】弾性体の伸縮ひずみ,圧縮・膨脹,ずれ
第5回【弾性体】棒のねじれ,棒の曲げ
第6回【弾性体】弾性波
第7回【弾性体】テンソル,応力テンソル
第8回【弾性体】ひずみテンソル,弾性テンソル
第9回【弾性体】Lame定数,Navier方程式,【流体】流体運動の記述
第10回【流体】粘性率,応力とひずみ速度,連続の方程式
第11回【流体】Navier-Stokes方程式,状態方程式,境界条件,流れの例
第12回【流体】Reynoldsの相似則,低Reynolds数の流れ
第13回【流体】Bernoulliの定理,Lagrangeの渦定理
第14回【流体】非圧縮非粘性流体の流れ
第15回【流体】2次元の非粘性流と複素関数論
第16回【まとめ】期末試験
 
授業の詳細(履修登録学生のみ閲覧可)  
WebClassへ
 
成績評価の方法と観点  
試験により評価します.
 
成績評価基準  
埼玉大学単位修得の認定に関する規則に基づき、履修者が授業の到達目標をどれだけ達成したかに応じて以下の通り評価する。
「到達目標を超え、全般的に特に秀でている」 =GP:4 = S
「到達目標を超えており、部分的に秀でている」 =GP:3.5=A+
「到達目標を超えている」 =GP:3 = A
「到達目標に十分達しており、部分的に秀でている」 =GP:2.5=B+
「到達目標に十分達している」 =GP:2 = B
「到達目標に最低限達しており、部分的に B 以上の水準にある」=GP:1.5=C+
「到達目標に最低限達している」 =GP:1 = C
「到達目標に達していない」 =GP:0 = D
「到達目標の達成度を測る材料がない」 =GP:0=F
 
テキスト  
教科書1 ISBN 978-4563024215
書名 流体力学
著者名 巽友正 出版社 培風館 出版年 1982
備考
 
参考図書  
参考書1 ISBN 978-4785323141
書名 流体力学
著者名 今井功 出版社 裳華房 出版年 1973
備考
参考書2 ISBN 978-4489011665
書名 流体力学(1)
著者名 エリ・ランダウ, イェ・リフシッツ著 ; 竹内均訳 出版社 東京図書 出版年 1970
備考
参考書3 ISBN 978-4489011672
書名 流体力学 (2)
著者名 ランダウ, リフシッツ 出版社 東京図書 出版年 1970
備考 竹内均 訳
参考書4 ISBN 978-4489002786
書名 弾性理論
著者名 ランダウ, リフシッツ 出版社 東京図書 出版年 1989
備考 佐藤常三, 石橋善弘 訳
参考書5 ISBN 978-0070006577
書名 Complex analysis : an introduction to the theory of analytic functions of one complex variable
著者名 Lars V. Ahlfors 出版社 McGraw-Hill 出版年 1979
備考
参考書6 ISBN 4535606013
書名 複素解析と流体力学
著者名 今井功著 出版社 日本評論社 出版年 1989
備考
参考書7 ISBN 978-4000077491
書名 流体力学
著者名 今井功著 出版社 岩波書店 出版年 1993
備考
参考書8 ISBN 978-4489011603
書名 力学
著者名 エリ・デ・ランダウ, イェ・エム・リフシッツ著 ; 広重徹, 水戸巌訳 出版社 東京図書 出版年 1974
備考
備考 【力学全般】
● ランダウ・リフシッツ「力学」東京図書
● H.Goldstein, C.P.Poole, J.L.Safko "Classical Mechanics" Pearson (2001) [邦訳: ゴールドスタイン・ポール・サーフコ「古典力学(上・下)」(物理学叢書102・105) 吉岡書店 (2006, 2009)]

【連続体力学】
● 神部勉・石井克哉「流体力学」裳華房 (1995)
● 佐野理 「連続体の力学」(基礎物理学選書26) 裳華房 (2000)
● 佐野理 「連続体力学」(基礎物理学シリーズ12) 朝倉書店 (2002)
● 巽友正「連続体の力学」(岩波基礎物理シリーズ2) 岩波書店 (1995)
● 松信八十男「変形と流れの力学」(基礎の物理2) 朝倉書店 (1981)
● 松信八十男「連続体力学―流体および弾性体―」(新物理学ライブラリ3) サイエンス社 (1995)
● 生井澤寛 「キーポイント 連続体力学」(物理のキーポイント4) 岩波書店 (1996)

【流体力学】
● 笠原英司・清水正之・前田昌信 「図解 流体力学の学び方」 オーム社 (1986)
● 巽友正「流体力学」(新物理学シリーズ21) 培風館 (1982)
● M. van Dyke "An Album of Fluid Motion", Parabolic Press (1982)
 
学生へのメッセージ  
連続体の扱いに親しみましょう.剛体,弾性体,流体はいずれも奥の深い考察対象です.本講義で基本的な取扱いかたを概観し,将来の必要に応じてさらに深めるための基礎を築きましょう.
 
人数制限 ※詳細は「その他・備考」欄を参照してください。  
なし。
 
連絡先(電話番号)  
なし。
 
連絡先(メールアドレス)  
sci56439_at_mail.saitama-u.ac.jp (_at_ を @ に変えてください。)
 
オフィスアワー  
金曜日 10:00 - 11:00 理学部1号館5階1531室
 
連絡先(ホームページ、その他)  
なし。
 
関連ホームページ  
なし。
 
その他・備考  
なし。
 
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