応用力学同演習(EU)

指定教科書

わかりやすい理工系の力学」 (KS物理専門書)

川村康文, 鳥塚潔, 山口克彦, 細田 宏樹 (著)

講義は教科書に沿って行われます.必ず購入しましょう.
指定教科書なので8号館で容易に入手できます.

関数電卓の選び方,使い方

  →こちらに解説があります.

小テストの解答と解説

 

    単元 小テスト問題 小テスト解答 その他付録
第01回 4/10 ガイダンスおよび導入 表示 表示   
第02回 4/17 座標系とベクトル(第1章)、速度と加速度(第2章) 表示 表示  
第03回 4/24 運動の法則(第3章) 表示 表示 配布資料
第04回 5/01 重力のもとでの運動(第4章) 表示 表示 配布資料
第05回 5/08 第1章から第4章までの復習 表示 表示  
第06回 5/15 抵抗力を受ける運動(第5章) 表示 表示 配布資料 
第07回 5/22 等速円運動(第6章) 表示 表示  
第08回 5/29 単振動(第7章) 表示 表示 配布資料
第09回 6/05 惑星の運動(第8章)、慣性系と慣性力(第9章) 表示 表示  
第10回 6/12 中間試験 [仕事(第10章)まで] 表示 表示  
第11回 6/19 運動エネルギーとポテンシャルエネルギー(第11章) 表示 表示   
第12回 6/26 力学的エネルギー保存の法則(第12章) 表示 表示   
第13回 7/03 質点系の運動(第13章) 表示 表示   
第14回 7/10 運動量保存の法則(第14章) 表示 表示   
第15回 7/17 剛体のつりあい(第15章)、角運動量保存の法則(第16章) 表示 表示 特別ふろく
第16回 7/31 定期試験 表示 表示  

林先生講義ノート(2017年度) (閲覧は学内からのみに制限しています)

 
単元 講義スライド その他付録
第1章から第19章まで   
 

  

過去の試験問題

 

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学籍番号

メールでの質問

 

ニュートン力学One Point Lesson

 

1. 1階非斉次線形微分方程式の解法

 

2. 物体の運動の戦略的解法フローチャート

 

3. 力の法則

 

垂直抗力の原理

  1.  面に物を置くと,必ず垂直抗力が発生する.
  2. 垂直抗力は必ず面に垂直な方向,物体を押す力である.
  3.  垂直抗力の大きさは,物体を面に押しつける力(重力の場合が多い)と必ずつりあう.

ひもの原理

  1. ひもの両端には等しい張力Tが働いている.
  2.  ひもの張力はかならずひもの方向である.
  3.  ひもの両端につけられた物体の運動(加速度,速度,位置変化)は常に一致する.

摩擦の法則

  1. 全般のルール
    1.  摩擦力は必ず面に水平に働く.
    2. 摩擦係数$\mu$が定義されており,摩擦力は$\mu$と垂直抗力$N$の積で表される.ただし,適用するときは下のルールを良く読む.
  2. 静止摩擦(物体が動いていないときのルール)
    1.  摩擦力$F_{\rm s}$の大きさはすぐにはわからない.そもそも値は一定でない.
    2.  摩擦力$F_{\rm s}$の大きさを知るには,力のつりあいを考え,面に平行,かつ物体が静止するような大きさを決める.従って物体が静止しているときは,まず力の釣り合いを求めること.
    3.  摩擦力$F_{\rm s}$の大きさには限界がある.最大静止摩擦力$F_{\rm smax}$は \begin{aligned} F_{\rm smax}=\mu_{\rm s}N \end{aligned} で表され,これを越えると物体は動き出す.$\mu_{\rm s}$を「静止摩擦係数」という.
  3. 動摩擦(物体が動いているときのルール)
    1. 摩擦力$F_{\rm s}$の大きさは一定である.これは,物体の運動速度によらない.
    2. 摩擦力$F_{\rm k}$は \begin{aligned} F_{\rm k}=\mu_{\rm k}N \end{aligned} で表され,$F_{\rm k}$を「動摩擦係数」という.従って物体が動いているときはまず$N$を求めること.

4. 慣性力フローチャート

 

 

5. 並進運動と固定軸回りの回転運動の関係

 
並進運動 回転運動
$x$ 独立変数 $\theta$
$v=\bib{x}{t}$ 速度$v$ 角速度$\omega$ $\omega=\bib{\theta}{t}$
$a=\bib{v}{t}=\bib{^2x}{t^2}$ 加速度$a$ 角加速度$\beta$ $\beta=\bib{\omega}{t}=\bib{^2\theta}{t^2}$
$v=v_0+at$ 等加速度運動 $\omega=\omega_0+\beta t$
$x=x_0+v_0 t+\frac{1}{2}at^2$ $\theta=\theta_0+\omega_0 t+\frac{1}{2}\beta t^2$
$m$ 質量$m$ 慣性モーメント$I$ $I=\iiint r^2\rd m$
$F$ 力$F$ トルク$N$ $N=Fr\sin\varphi$
$F=ma$ 運動の法則 $N=I\beta$
$K=\frac{1}{2}mv^2$ 運動エネルギー $K=\frac{1}{2}I\omega^2$
$W=F\cdot\Delta x=\Delta K$ 仕事-エネルギー定理 $W=N\cdot\Delta \theta=\Delta K$
$p=mv$ 運動量$p$ 角運動量$L$ $L=I\omega$
$F=\bib{p}{t}$ 運動量と運動の法則 $N=\bib{L}{t}$
$\Delta p=F\Delta t$ 運動量-力積定理 $\Delta L=N\Delta t$