工学系

機械科学コース

力学基礎1

科目分野 理工学部
選必区分 必修
担当教員
[ローマ字表記]
中村 浩一, 太田 光浩, 長谷崎 和洋, 大石 昌嗣 [Koichi Nakamura, Mitsuhiro Ohta, HASEZAKI KAZUHIRO, OOISHI MASATSUGU]
授業形態 講義

授業の目的

機械工学系の基礎科目である材料力学,機械力学,流体力学などの力学系科目では,力のつりあいやニュートン力学に基づく運動の法則を理解しなければならない。本講義では,微分やベクトルでの力学表現を扱い,機械系の力学科目を習得するための基礎力を養う。

授業概要

基礎物理学で学んだ質点のニュートン力学につなげて,質点系および剛体の力学,解析力学の初歩を修得させる。まず,座標系,速度などの質点の力学の基本的な事柄を整理し,質点の運動量や角運動量の概念を解説する。ついで,それを発展させ,質点系の運動を解説する。その過程の中で,機械力学 をはじめ,材料力学,流体力学などの力学系科目の基礎原理が共通していることを習得する。

到達目標

1.ニュートンの運度の法則,振動,運動量,力学的エネルギーなどの基礎を理解し,簡単な機械力学的な運動への応用を行うことができる。(授業計画1 から12 に対応)
2.質点系の運動を理解し,簡単な機械力学的な運動への応用を行うことができる。(授業計画13から15 に対応)

授業計画

第1回:位置,速度,加速度
第2回:運動の3法則
第3回:演習(運動の3法則)
第4回:運動方程式
第5回:振動
第6回:演習(運動方程式と単振動)
第7回:運動エネルギーとポテンシャルエネルギー
第8回:力学的エネルギー保存の法則
第9回:演習(運動エネルギーとポテンシャルエネルギー)
第10回:中心力
第11回:加速度系における運動
第12回:演習(中心力と加速度系における運動)
第13回:質点系の運動(2質点の場合)
第14回:質点系の運動(多質点の場合)
第15回:演習(質点系の運動)
定期試験

教科書

力学の基礎/橋本正章, 荒井賢三 共著,:裳華房,1996, ISBN:9784785320683
力学基礎演習/力学基礎演習問題編集委員, ISBN:不明
担当教員編「力学基礎演習」も用いる.

キーワード

運動量、運動エネルギー、ポテンシャルエネルギー、力学的エネルギー保存