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書籍詳細

初学者のための   物理学
- 力学編 -

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宇津栄三 東京理科大准教授 博士(理学) 著

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発行年月日:2014/03/07 , 判 型: A5,  ページ数:196頁

ISBN:978-4-339-06632-6,  定 価:2,376円 (本体2,200円+税)

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本書は,大学の工学系学部の教養としての「物理学」の教科書である。専門科目で必要になる物理法則を覚えるためではなく,物理学の手法や考え方に親しみ,これから進む工学分野での研究・開発で生かすことを意図し著した。

【目次】

1基本事項
1.1 目標
1.2 単位
1.3 次元
1.4 質点
1基本事項
1.1 目標
1.2 単位
1.3 次元
1.4 質点

2運動学
2.1 一次元の運動
2.1.1 質点の位置
2.1.2 質点の速さと速度
2.1.3 加速度
2.2 三次元空間内の運動
2.2.1 質点の位置
2.2.2 質点の速さと速度
2.2.3 加速度
2.3 式で表された運動
2.3.1 式の言語化
2.3.2 運動の定式化

3運動の基本法則と一様重力
3.1 ニュートンの運動に関する三法則
3.1.1 第一法則
3.1.2 第二法則
3.1.3 第三法則
3.2 一様重力場のもとでの運動
節末問題
3.3 仕事とエネルギー
3.3.1 仕事
3.3.2 仕事と運動エネルギー
3.3.3 保存力と位置エネルギー
3.3.4 位置エネルギーの基準
3.3.5 力学的エネルギー保存則

4質点の力学1:摩擦力
4.1 静止摩擦力
4.2 動摩擦力
節末問題

5質点の力学2:振動運動
5.1 等速円運動
5.1.1 運動方程式の解
5.1.2 向心力と遠心力
5.2 つるまきばねによる単振動
5.2.1 ばねの性質
5.2.2 ばねに取り付けられたおもりの運動
5.3 単振り子
5.3.1 運動方程式を立てて解く
5.3.2 力学的エネルギー保存則:近似なし
5.3.3 力学的エネルギー保存則:α およびθ が小さい場合の近似
節末問題

6動く観測者
6.1 座標軸の向きが変わらない場合の変換則
節末問題
6.2 回転する座標系
6.2.1 回転の表現
6.2.2 S'系から見た運動方程式
6.2.3 見かけの力
6.2.4 応用例

7質点系の力学
7.1 作用・反作用の法則と運動量保存の法則
節末問題
7.2 重心運動と相対運動
7.2.1 外力が働かない場合
7.2.2 相対運動と換算質量
7.2.3 一様重力場のもとにおける2 個の質点の運動
7.2.4 重心

8剛体の運動
8.1 力のモーメントと剛体の釣合い
8.1.1 ヤジロベエ
8.1.2 釣合いの条件
8.1.3 剛体の釣合い
8.2 剛体の回転運動の記述
8.2.1 角運動量
8.2.2 慣性モーメント
8.2.3 剛体の慣性モーメント
8.3 回転軸がわかっている場合の剛体の回転運動
8.3.1 回転運動の運動方程式
8.3.2 回転運動のエネルギー
8.3.3 剛体の平面運動

9弾性体の力学
9.1 応力
9.2 弾性に関する定数
9.2.1 伸び・縮みとヤング率
9.2.2 伸び・縮みとポアソン比
9.2.3 ずれとずれ弾性率
9.2.4 膨張・圧縮と体積弾性率
9.2.5 弾性に関する定数の間に成り立つ関係

10流体の力学
10.1 静止流体
10.1.1 静止流体中の圧力の性質
10.1.2 静止した非圧縮性流体の圧力
10.2 完全流体の力学
10.2.1 連続方程式
10.2.2 ベルヌーイの法則
10.2.3 応用例
10.3 粘性のある流体
10.3.1 ハーゲン-ポアズイユの法則
10.3.2 レイノルズ数
10.3.3 抵抗法則

付録
A.1 座標系
A.1.1 デカルト座標
A.1.2 二次元極座標
A.1.3 円筒座標
A.1.4 三次元極座標(球座標)
A.1.5 自然座標
A.2 偏微分と全微分
A.2.1 偏微分
A.2.2 全微分
A.3 スカラー場,ベクトル場
A.4 微分方程式
A.4.1 変数分離形の微分方程式
A.4.2 単振動の微分方程式と変数分離形
A.4.3 二階の線形微分方程式
A.4.4 二階の定数係数線形斉次微分方程式
A.4.5 線形斉次微分方程式としての単振動の微分方程式
A.5 回転する座標系
A.5.1 回転するベクトル
A.5.2 回転する座標系の速度と加速度
A.6 x, y, z 軸上の点と原点を頂点とする四面体

引用・参考文献
索引

新社会人向け書籍・新入生向け書籍




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