理学系

物理科学系講座

解析力学

科目分野 理工学部
選必区分 選択
担当教員
[ローマ字表記]
犬飼 宗弘 [INUKAI MUNEHIRO]
授業形態 講義

授業の目的

基礎物理学で学んだニュートン力学に加えて、解析力学の基本を修得することで、一般化した力学的体系を取り扱えるようにする.

授業概要

まず、解析力学の初歩である仮想変位を丁寧に解説する.次に、ラグランジュの運動方程式とハミルトンの正準方程式を学ぶことで、解析力学の基本を修得し、一般化した力学的体系を取扱うスキルを身につける.その過程を通して、量子力学及びに相対性理論の足固めを行う.

到達目標

1:仮想変位,ハミルトンの原理等の解析力学の初歩の概念を修得する。(授業計画1から10に対応し,中間・期末テストで評価)
2:ラグランジュの運動方程式,ハミルトンの正準方程式を理解し,理工学における実問題へ応用できるようになる。(授業計画11から15に対応し,期末テストで評価)

授業計画

第1回:ニュートン力学と解析力学
第2回:ラグランジュ形式
第3回:ハミルトン形式
第4回:ラグランジュの運動方程式
第5回:自由力
第6回:変分法
第7回:ハミルトンの原理
第8回:第1-7回のまとめと中間試験
第9回:ハミルトンの運動方程式
第10回:正準変換
第11回:力学問題への応用1 (滑車・自由落下)
第12回:力学問題への応用2 (剛体)
第13回:振動問題への応用1 (振り子・車・ビル)
第14回:振動問題への応用2 (剛体と連続体 )
第15回:総括
定期試験

教科書

工科系のための解析力学/河辺哲次 著,:裳華房,2012, ISBN:9784785322403