応用力学序論（Fundamentals in Applied Mechanics）[2445]

＜学位授与の方針＞

◎	1. 基礎知識の習得
○	2. 専門分野知識の習得
	3. 汎用的問題解決技能
	4. 道徳的態度と社会性

＜授業のねらい＞

「物理学1」および「物理学2」で学んだ、力学の諸概念と物理学の考え方をもとに、応用力学序論では、剛体の力学について学ぶ。
また、これらの学習を通じて、現実に起こる自然現象をどのようにモデル化し、数学的な方法を用いて記述していくかということを系統的に学び、以降の専門科目を学習する際の基礎を築く。

＜受講にあたっての前提条件＞

１．「物理学1」および「物理学2」の内容を理解していること。
２．高校数学全範囲および「微分」「積分」「線形代数」の内容を理解し、使えるようになっていること。

＜具体的な到達目標＞

１．剛体の概念を理解する
２．剛体の運動の理解のために属性として質量と慣性モーメントがあることを理解する
３．剛体のつりあい条件を理解し，簡単な系に適用して分析できる
４．剛体の運動方程式を理解し，簡単な系に適用して分析できる

＜授業計画及び準備学習＞

１．質点と質点系
力と力のモーメント。
質点の運動方程式，保存量（エネルギー，運動量，角運動量）の復習。
質点系の運動方程式の（力学の第３法則を考慮）導出。重心と相対運動。
［準備学習］「物理学Ａ」および「物理学Ｂ」の内容を復習しておく。
２．剛体概念，剛体の重心と慣性モーメント
剛体の基本属性としての重心と慣性モーメントの概念。
一様な剛体について，積分を用いてこれらを計算する手法。
［準備学習］教科書5.2，5.4節を予習する。
３．静力学
剛体に働く力（重力，抗力，摩擦力，張力など）の復習。重力と重心。
力のモーメントの計算法。剛体のつりあい条件と簡単な系への適用。
［準備学習］教科書5.1，5.3節を予習する。
４．慣性モーメント
基礎的な形の剛体の慣性モーメント。平行軸の定理。
慣性主軸と主慣性モーメント。
［準備学習］教科書5.4節を予習する。
５．剛体の運動方程式
剛体の並進運動と回転運動。運動方程式。剛体のエネルギー。
［準備学習］教科書5.1節を予習する。
６．剛体の動力学
回転軸の方向が一定である剛体の運動と簡単な系への適用。
［準備学習］教科書5.5節をを予習する。
７．学習内容の振り返り
［準備学習］これまでの学習内容を総復習する。

＜成績評価方法＞

成績は，期末試験および平常点により評価し，評価の割合は２：１である。
期末試験は試験期間に実施する。
平常点は，毎週配布し，提出を求める課題用紙の内容で評価する。
Grade D以上のものに単位を認める。

＜教科書＞

「理工系物理学講義（改訂版）」加藤 潔著（培風館）

＜参考書＞

指定参考書なし。図書館を活用して必要な参考資料を探すことを推奨する。
演習問題の資料を配布する。

＜オフィスアワー＞

水曜4時限，1W-332室。電子メールを活用し，予約すれば，指定時間以外でも対応する。

＜学生へのメッセージ＞

１．自分の頭で考え，手を動かして計算してみて，納得することが重要である。
２．教科書は理解を助ける。参考書は物理の面白さを伝えてくれる。
３．質問を歓迎する。

＜参考ホームページアドレス＞

http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~ft82039/