2006年度工学院大学 第1部電気工学科

一般力学(Analytical Mechanics)[3262]

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2単位
渡辺 克忠 助教授  
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最終更新日 : 2006/05/30

<授業のねらい及び具体的な達成目標>
最近のロボット産業の発達は身近な生活でも目を見張るものがある.これらの産業は電気工学や力学が基礎になっていることは明らかである。本講義では,質点の力学を中心に説明し,次の項目を達成目標とする。
(1)物体に対する外力,運動方程式をたてられるようにすること。
(2)物体の運動,およびエネルギーと運動量の増減に関する基本的な考え方を,ベクトル表示による理論式を使えるようにすること. 

<授業計画>
第1週 ニュートン力学に至る歴史的な経緯および空間,時間,質量,力等の基本概念を学ぶ.
第2週 ラグランジュの方程式,2次元の運動方程式,ラグランジュの方程式の座標変換を学ぶ.
第3週 質点の力学−I位置ベクトル,速度,加速度,ベクトル関数の導関数を学ぶ.
第4週 質点の速度と加速度の直角成分,並進運動している座標系に相対的な運動,接線成分と法線成分について学ぶ.
第5週 質点の力学−II,ニュートンの第二法則,運動方程式について学ぶ.
第6週 力学的つりあい,質点の角運動量,角運動量変化の割合,動径成分と横成分で表した運動方程式を学ぶ.
第7週 質点の力学−III,質点の中心力作用下の運動,角運動量保存法則,万有引力及びKeplerの法則を学ぶ.
第8週 質点の動力学:エネルギーおよび運動量の方法−I,力の仕事,質点の運動エネルギーを学ぶ.
第9週 エネルギーおよび運動量の方法-II保存力,保存力下での運動,衝撃運動について学ぶ.
第10週 質点の力学−INewtonno第二法則を適用した線運動量と角運動量,質量中心の運動と仕事を学ぶ.
第11週 質点の力学−II力積と運動量の原理,運動量の保存,変化する質点系,質点の定常流について学ぶ.
第12週 保存力下での運動,宇宙力学への応用について学ぶ.
第13週 剛体の運動学:並進運,固定軸のまわりの回転および剛体の回転を定める方程式を学ぶ.
第14週 定期試験

<成績評価方法及び水準>
原則として定期試験での最終成績を評価.60点以上の者に単位を認める.
ただし,試験の成績が50点以上60点未満の者は授業中に課した演習問題または課題のレポートが単位認定相当と判断される場合には最終成績を60点とする.

<教科書>
「Vector Mechanics for Engineers」第5版,1988(McGraw-Hill)

<オフィスアワー>
木曜日18:00-19:00

<学生へのメッセージ>
一般力学は電気工学実験でも必要です。また、就職先によっては重要な意味を持っていますので,予習,復習をきちんとして、理解を深める努力をして下さい.

 

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