科目ナンバー

SE-BP1-NZ04

履修条件・関連科目等

物理１を学修していること

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

波動と振動は高校でも学んだが、微分方程式を使ってこれらを説明する。

科目目的

我々の身の回りには, 振動, 波動に関連する現象があふれている。この講義では, ばね振り子や単振り子といった調和振動子を基本として学び, 連成振動, 弦の振動, へと進む。これらから, 一般的な乱雑な振動が， 調和振動子に分解できること, フーリエ解析という手法, を学ぶ。また, 振動の伝搬現象である波動を学ぶ。

到達目標

波動・振動現象を微分方程式の形で表現し、それを解いて現象を理解できるようになること。

授業計画と内容

第１回　なぜ振動を学ぶか、単振動の解
第２回　重ね合わせの原理、ポテンシャル中の振動
第３回　自由度２の系の複雑な運動、モード
第４回　連成振動、一般的なモードの求め方、うなり
第５回　自由度３の連成振動、多自由度の系のモード、分散関係
第６回　連続体の運動方程式、弦の振動のモード
第７回　フーリエ級数、自由度 N の系と連続体との関係
第８回　抵抗のある場合の運動、強制振動
第９回　共鳴、一般の外力が加えられた場合の振動、多自由度の場合の強制振動
第１０回　進行波、位相速度と分散、群速度
第１１回　分散がない場合の振動波、反射、定在波
第１２回　進行波の重ね合わせ、フーリエ展開
第１３回　波束、パルス 、フーリエ変換
第１４回　３次元の波、全体を通しての総括

授業時間外の学修の内容

その他

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

毎回講義後には板書した内容を読み返し, 教科書の演習問題を解いて理解を確認する

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

実施しない

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

実施しない

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

テキスト：振動・波動
裳華房
著：小形正男

その他特記事項

分からないことがあったらできるだけ早く質問すること。

参考URL