| 授業の目標と概要 |
単振動から始めて多自由度系の連成振動について理解する。自由度が無限大の系の運動と
して連続体の振動現象を記述する波動方程式を導出する。波動方程式の解法と波の基本
的な性質について理解する。
|
履修上の注意
(準備する用具・
前提とする知識等)
|
ベクトル、行列、微積分などの数学の基礎知識が必要である。
|
| 到達目標 |
・基礎となる物理法則から単振動、多自由度系の連成振動の運動方程式を導出し、それ
を用いて振動現象を理解できる。
・連続体を伝わる波を記述する波動方程式とその解の基本的な性質を理解できる。
|
| 成績評価方法 |
合否判定：中間・期末試験の平均点が６０点以上であること。
最終評価：２回の定期試験の結果（９０％）、レポート評価（１０％）
|
| テキスト・参考書 |
教科書：自作テキスト、振動・波動（近桂一郎著、裳華房）
参考書：振動と波動（藤原邦男、サイエンス社）、ゼロから学ぶ振動と波動（小暮陽
三、講談社）
|
| メッセージ |
振動・波動は自然科学、工学において一般的に現れる現象である。各自の専門分野との
関わりを意識して授業に参加して欲しい。
数学の知識については必要に応じて授業で解説するが、基本的な事柄は数学・応用数学
の教科書等で復習しておくこと。
|
| 授業の内容 |
授業項目 | 授業項目ごとの達成目標 |
1. 単振動と振動の基礎（１回）
2. 減衰振動・強制振動（２回）
3. ２自由度系の連成振動（２回）
4. 多自由度系の連成振動（２回）
|
単振動の運動方程式を立て、解くことが出来る。
減衰振動・強制振動を運動方程式を用いて理解できる。
２自由度系の基準振動、基準振動数を求めることが出来る。
多自由度系の基準振動、基準振動数を求めることが出来る。
|
| 後期中間試験 |
実施する
|
5. 連続体の振動（３回）
6. 波動の基本的性質（２回）
7. 様々な波動現象（３回）
|
無限自由度系の運動として連続体の振動を理解できる。
弾性体や弦の振動を記述する運動方程式を導出できる。
波動方程式の解として進行波、定在波を理解できる。
波の波長、速度などの基本的物理量を計算できる。
音波、電磁波などを記述する波動方程式を物理の基本法則から導出し、それらの波の性質を説明できる。
|
| 後期期末試験 |
実施する
|