力学

  [ GB11214 ]
Dynamics
対象:1学年 開設学期:春AB 曜日・時限:金3・4 単位数:2単位
担当教員:合原一究, 滝沢穂高

概要

力学の基礎事項、特に、質点と剛体に働く力の釣合、運動量・角運動量・力学的エネルギーの保存則、慣性モーメント、質点と剛体の運動方程式などについて講義し、演習により、上記の事項に対する理解を深める。

学習・教育目標

日常生活やスポーツにおける身近な力学的事象、科学技術に関わる力学の例などを通して、力学の基礎事項を学ぶ。

キーワード

運動, 力, エネルギー, 運動量, 回転, 転がり, トルク, 角運動量

Keywords

Motion, Force, Energy, Linear Momentum, Rotation, Rolling, Torque, Angular Momentum

時間割

講義内容
第1〜5週測定(国際単位系、単位の変換、長さ、時間、質量)
直線運動(位置と変位、平均速度、瞬間速度、加速度)
ベクトル(ベクトルとスカラー、ベクトルの加法、ベクトルの乗法)
2次元と3次元の運動(放物運動、等速円運動、相対運動)
力と運動I(ニュートンの第1・第2・第3法則、種々な力)
力と運動 II(静止摩擦力、動摩擦力、抵抗力、終端速度)
運動エネルギーと仕事(重力・ばねの力がする仕事、仕事率)
第6〜10週ポテンシャルエネルギーとエネルギー保存(保存力と非保存力)
粒子系(質量中心、運動量、運動量の保存、質量が変化する系)
衝突(力積と運動量、非弾性衝突、完全非弾性衝突、弾性衝突)
回転(角速度、角加速度、回転運動エネルギー、慣性モーメント)
転がり・トルク・角運動量(剛体の角運動量、角運動量の保存)

教材

物理学の基礎 [1] 力学, D.ハリディ,R.レスニック,J.ウォーカー共著,野崎光昭 監訳, 培風館

予備知識・前提条件

特になし。

成績評価

出席率と毎回提出する演習解答結果および試験の成績によって評価する。

教員メールアドレス

合原 : aihara@cs.tsukuba.ac.jp
滝沢 : takizawa@cs.tsukuba.ac.jp

オフィスアワー

合原: 木15:00〜17:00, 3F棟 931
滝沢 : 木10:00〜12:00,総合研究棟B 910