概要:
応用物理1、応用物理2に続くこの科目では、剛体の力学、および振動を取扱う。剛体の回転の運動方程式や慣性モーメント、共振など現実の機械部品で考慮しなければならない現象について学ぶ。
授業の進め方・方法:
剛体の力学、振動について微分方程式を用いて学ぶので「数学B-3」の微分方程式の解法をしっかり復習しておくこと。また,これらの微分方程式はラプラス変換を用いて解くこともできるので,「応用数学A」および「メカトロニクス応用」などとの関連がある。また,微分方程式の数値解析も可能であるので「数値計算」の応用問題としても取り扱うことができる。
注意点:
後期のみの科目であり、試験の機会は2回しかない。
単位を修得せず進級しても、評点が40点未満の場合は単位追認試験を受けられない。
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 力学 | 周期、振動数など単振動を特徴づける諸量を求めることができる。 | 3 | |
単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。 | 3 | |
剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。 | 3 | |
波動 | 波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。 | 3 | |
横波と縦波の違いについて説明できる。 | 3 | |
波の重ね合わせの原理について説明できる。 | 3 | |
波の独立性について説明できる。 | 3 | |
2つの波が干渉するとき、互いに強めあう条件と弱めあう条件について計算できる。 | 3 | |
定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。 | 3 | |
ホイヘンスの原理について説明できる。 | 3 | |
波の反射の法則、屈折の法則、および回折について説明できる。 | 3 | |
弦の長さと弦を伝わる波の速さから、弦の固有振動数を求めることができる。 | 3 | |
気柱の長さと音速から、開管、閉管の固有振動数を求めることができる(開口端補正は考えない)。 | 3 | |
共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。 | 3 | |
一直線上の運動において、ドップラー効果による音の振動数変化を求めることができる。 | 3 | |
自然光と偏光の違いについて説明できる。 | 3 | |
光の反射角、屈折角に関する計算ができる。 | 3 | |
波長の違いによる分散現象によってスペクトルが生じることを説明できる。 | 3 | |