振動・波動論

Oscillation and Wave Theory

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工学部

1年

HETBL1MCA1

2単位

講義 (Lecture)

2024年度後期

瀬戸浦 健仁

工学研究科

日本語

目標9

金曜日、13:00〜14:00
B407

setoura@eng.u-hyogo.ac.jp

1◎／2◎／4◎

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講義目的：
振動・波動を力学的に正確にとらえて記述し、振動・波動の関与する現象を統一的に表現、説明できる能力を身につける。
達成目標：
基準振動（モード）の概念を応用して、簡単な振動・波動に関する複雑に見える現象を数学的に表現できる。

基準振動、進行波、フーリエ級数とフーリエ変換

講義内容
複雑な振動現象を単純な基準振動の重ね合わせで理解できることを中心に、振動・波動の関与する現象を統一的に理解するための概念をする。
授業計画
１.　単振動と重ね合わせの原理
２.　自由度２の振動
３.　多自由度の振動（Ⅰ）：基準振動の概念
４.　多自由度の振動（Ⅱ）：分散関係
中間試験（1回目）
５.　連続体の振動
６.　初期条件とフーリエ級数
７.　減衰振動
８.　強制振動と共振
９.　減衰振動と強制振動に関する講義と演習
中間試験（2回目）
１０.　一次元の進行波：位相速度と群速度
１１.　一次元の進行波：初期値問題
１２.　三次元の進行波：平面波と球面波
１３.　フーリエ変換（Ⅰ）
１４.　フーリエ変換（Ⅱ）
１５.　講型的な問題を用いたフーリエ変換に関する講義と演習
期末試験

テキストシリーズ・物理学「振動・波動」（小形正男著、裳華房）

「振動と波」（長岡洋介著、裳華房）
「振動・波動入門」（野村昭一郎、内藤喜之、武者利光、森泉豊栄共著、コロナ社）
基礎物理学シリ−ズ「振動・波動」（長谷川修司著　講談社）

【予習】授業に際して指示するテキストの部分を事前読み込む（20ｈ）。
【復習】講義後に、講義内容の理解を深め定着させるためにテキストを読み直し、再度講義内容を自身でフォローする（40ｈ）。

採用しない

成績評価の基準：
基準振動の考え方を応用して、簡単な振動・波動に関する方程式を解くなどの計算ができるものについて、講義目的・到達目標に記載する能力の到達度に基ずき、
S（90点以上）、A（80点以上）、B（70点以上）、C（60点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。
成績評価の方法：
中間試験を2回、期末試験を1回行う。配分はそれぞれ33％,、33％、34％として、合計にて評価する。

中間試験、期末試験の結果については、全体的な講評や模範解答をユニバーサルパスポートを使って示す。

微分・積分学の基礎知識と力学を習得していることを前提とする。前回の講義の内容を自身でフォローして講義に臨む。

授業科目一覧に記載の履修要件等に従う。

課題・レポート等の作成に際して、生成系 AI を使用したことが判明した場合は、単位を認定しないこと、又 は認定を取り消すことがある.

該当しない

自然科学に基づいた専門分野の基礎力