連続体力学
 Continuous Fluid Mechanics
 担当教員:瀬尾 和哉(SEO Kazuya)
 担当教員の所属:理学部理学科
 開講学年:3年,4年  開講学期:前期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:  科目区分: 
【授業の目的】
連続体,すなわち流体と弾性体に関する⼒学を学ぶ事が⽬的である。連続体(流体,弾性体)の概念,それらの運動を取り扱う⼒学の基本的な考え⽅,流れ,振動・波動,変形などの物理現象を解析して理解するための基礎を学ぶ。さまざまな物理現象の解明に不可⽋な数学「フーリエ級数」を学ぶことも重要なテーマである。

【授業の到達目標】
1) 基礎⽅程式などの⼒学的な理論構成を理解できる。【知識・理解】
2) 連続体の運動を記述する⽅法を対象とする現象に適応できる。【知識・理解】
3) 完全流体と粘性流体の流れ、波動,弾性体の変形と振動等の物理現象を説明できる。【知識・理解】
4) 必要とされる数学的⼿法の基本を理解し、問題に適⽤できる。【知識・理解】

【授業概要(キーワード)】
流体力学,オイラーの運動方程式,ナビエ・ストークス方程式,完全流体,粘性流体

【科目の位置付け】
選択したコースカリキュラムの専門的知識を身に付け、その分野の先端的な研究内容を理解し、説明できる能力を身に付けている。
選択したコースカリキュラム以外の幅広い理学の基礎的知識を身に付けている。

連続体力学は,広がりをもつ物体の流れ,振動,変形などの現象を取り扱う古典物理について,基礎的な専門知識と考え方を学ぶ選択科目である.

【授業計画】
・授業の方法
通常の講義形式で,テキストを参照しながら板書やプロジェクタを使用し,授業を進める.
・日程
第1回:ガイダンス
第2回:連続体とは何か,流体と弾性体
第3回:流れの基礎,流れを表す物理量,様々な流れ
第4回:準一次元流れ
第5回:運動量の法則
第6回:管内の流れ
第7回:中間試験とまとめ
第8回:連続の式
第9回:ナビエストークスの式
第10回:オイラーの式
第11回:境界層,境界層方程式
第12回:ポテンシャル流れ
第13回:圧縮性流体
第14回:弦の振動
第15回:期末試験とまとめ

【学習の方法】
・受講のあり方
テキストを購入し,本文に線を引くなとして活用する.
パワーポイントで示される講義内容をノートに筆記して内容の理解に努める.
・授業時間外学習へのアドバイス
1) 授業で扱うテーマについて,あらかじめ,テキストに目を通す.
2) 授業で学んだ事項について,テキストやプリントの演習問題を実際に解き,授業内容(基本概念や法則)の理解を深める.
3) 授業で扱わなかった部分もテキストを読み,連続体力学全体の理解に努める.

【成績の評価】
・基準
連続体に関する基本的な概念とさまざまな物理現象を理解し,基本的な問題を解く力を身につけていることを合格の基準とします.
・方法
中間試験と期末試験を行います.また,レポート課題を数回出題します.
中間試験30%,期末試験30%,レポート課題40%の重みで評点とします.

【テキスト・参考書】
JSMEテキストシリーズ,流体力学,日本機械学会,丸善
初回授業時にお知らせします.

【その他】
・学生へのメッセージ
テキストを購入してください.基本的にはテキストに沿って進めていく予定です.
・オフィス・アワー
授業前後に質問を受け付けます.また,アポの上,オフィスを訪問して頂いても構いません.メールアドレスは初回授業時にお知らせします.

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