シラバス情報

教員名 ： 小泉 昭久
授業科目名
力学B
(英語名)
Mechanics B
科目区分
専門基礎科目（専門関連科目）
ー
対象学生
理学部
学年
2年
ﾅﾝﾊﾞﾘﾝｸﾞｺｰﾄﾞ
HSSBA2MCA1
単位数
2.0単位
ナンバリングコードは授業科目を管理する部局、学科、教養専門の別を表します。詳細は右上の？から別途マニュアルをダウンロードしてご確認ください。
授業の形態
講義 (Lecture)
開講時期
2024年度後期
担当教員
小泉 昭久
所属
理学部
授業での使用言語
日本語
関連するＳＤＧｓ目標
目標9
ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所

月曜日15:00〜17:00　



研究棟　215号室
連絡先
akihisa@sci.u-hyogo.ac.jp

対応するディプロマ・ポリシー(DP)・教職課程の学修目標
二重丸は最も関連するDP番号を、丸は関連するDPを示します。
学部DP
1◎
研究科DP
ー
全学DP
ー
教職課程の学修目標
目標１:磨き続ける力

講義目的・到達目標

【講義目的】力学Bでは解析力学を扱う。解析力学は、ニュートン力学を、解析学の手法を用いて一般的な形に定式化したものである。任意の座標系において、ポテンシャルや運動エネルギー等のスカラー量から、力、加速度、運動量などのベクトル的な概念を解析的に導き出し運動方程式を求める。解析力学を、運動方程式を求めるための便利な手法として利用するとともに、体系化された考え方が、電磁気学や量子力学など他の分野にもつながっていることを説明する。

【到達目標】異なる座標間の変換をできる。適切な座標を用いたラグランジアンを設定し、微分計算により運動方程式を求めることができる。ラグランジアンとハミルトニアンの変換を行い、ハミルトンの正準方程式を計算できる。位相空間を理解したうえで、正準変換を計算できる。
授業のサブタイトル・キーワード
サブタイトル：解析力学


キーワード：デカルト座標、極座標、一般化座標、一般化運動量、一般化された力、ラグランジュ方程式、変分原理、オイラー方程式、ハミルトニアン、ハミルトンの正準方程式、位相空間、正準変換
講義内容・授業計画
【講義内容】一般化された座標や運動量により表されるエネルギーを用いて、新たな運動の定式化（ラグランジュ形式、ハミルトニアン形式）を行う。これにより力学の原理を見直す。また、具体的な運動を扱った例題や問題を通して、解析力学的手法の有効性を示す。
【授業計画】
１. 座標と座標変換 — デカルト座標
２. 座標と座標変換 — 極座標
３. 一般化された 座標、運動量、力
４. ラグランジュ方程式
５. ラグランジュ方程式を適用した演習問題
６. 回転座標系
７. 回転座標系における演習問題
８. 微小振動、撃力 に関する演習問題
９. 変分原理とオイラー方程式
１０. オイラー方程式を適用した演習問題
１１. 仮想仕事の原理 と 作用積分の変分
１２. ハミルトンの正準方程式
１３. 正準変換 — 位相空間の面積とリウヴィルの定理
１４. 正準変換の形式と母関数
１５. 古典力学から量子力学へ
定期試験
＊この授業においては、生成AIの利用を予定していない。
教科書
解析力学」久保謙一 著、裳華房 　大学生協で販売


演習問題の資料は、ユニバーサル・パスポートからダウンロードすること
参考文献
「力学」原島 鮮 著、裳華房　力学の初歩的内容から解析力学にわたって説明されているので、力学Aの復習を兼ねるのに良い。この他の書籍でも良いので、自分で読みやすい本を用いて復習しておくこと。
事前・事後学習（予習・復習）の内容・時間の目安

【予習】授業前にテキストを読むこと。演習問題をダウンロードし、授業前に自分で解いてみる。（30ｈ）

【復習】授業の最後に提示される まとめ に示された問題を解くこと。授業で解説した演習問題について、もう一度、各自で解答してみること。(30ｈ)


アクティブ・ラーニングの内容
採用しない
成績評価の基準・方法

【成績評価の基準】　　　　　　　　　　　　　　　　　　記入

ラグランジュ方程式やオイラー方程式などを用いた具体的な問題を解けることをもって 講義内容を どの程度 理解しているか、その到達度を測り、    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】
　定期試験の結果により評価する。


課題・試験結果の開示方法
定期試験については、授業評価アンケートの教員コメント欄に試験結果に関するコメントもあわせて記載する
履修上の注意・履修要件

「力学A」を履修しておくことが望ましい。ラグランジュ方程式から運動方程式を導出するときや、オイラー方程式を用いた計算において、微分を用いるので、十分に復習しておくこと。

実践的教育

該当しない

備考
英語版と日本語版との間に内容の相違が生じた場合は、日本語版を優先するものとします。