lecture/wm2014

2014年度　冬学期　振動・波動論

クラス：1年 文科 理一(9,13,26- 27,32,36) 2年 文科

担当教官：加藤雄介（居室：駒場第1キャンパス16号館3階301B号室）

更新情報

• 02月26日　期末試験講評を書きました。
• 02月01日 第13回講義理解度確認問題・補足問題・演習問題を掲載しました。
• 01月30日 第12回講義理解度確認問題・補足問題・演習問題を掲載しました。
• 01月26日 第11回講義理解度確認問題・補足問題・演習問題を掲載しました。
• 01月26日 第10回講義理解度確認問題・補足問題・演習問題を掲載しました。
• 01月26日 第13回目の講義で、レポート答案を返却します。
• 01月22日 補講に出席できなかった人のために第１２回講義板書下書きを掲載しました。
• 12月22日　レポート課題Ｉ 〆切　1月13日（火）17：00（厳守）
提出先　16号館3階301B号室
第4回演習問題2-1、第８回演習問題第１問を解け。
講義に関する要望、意見があれば述べよ。

• 12月31日 第9回講義理解度確認問題・補足問題・演習問題を掲載しました。
• 12月16日 第8回講義理解度確認問題・補足問題・演習問題を掲載しました。
• 12月16日 第7回講義理解度確認問題・補足問題・演習問題を掲載しました。
• 12月16日 第6回講義理解度確認問題・補足問題・演習問題を掲載しました。
• 12月16日 第5回講義理解度確認問題・補足問題・演習問題を掲載しました。
• 11月10日 第4回講義理解度確認問題・補足問題・演習問題を掲載しました。
• 10月20日 第3回講義理解度確認問題・補足問題・演習問題を掲載しました。
• 10月20日 第2回講義理解度確認問題・補足問題を掲載しました。
• 10月06日 第1回講義理解度確認問題を掲載しました。
• 10月06日 台風の影響で出席できなかった人のために第一回講義板書下書きを掲載しました。
• 08月01日　このページを作成

講義日時・場所：　月曜日1限（09：00から10：30まで）K113教室(21KOMCEE East)

10月15日(水)１限は振替日です。 01月22日(木)２限は補講日です(場所は通常講義と同じK113)。

期末試験講評(2015/2/16)

第2問　1. よくできていました。2.(a)omega_0で最大になるのは変位の振幅だったでしょうか？(b)最小という解答が相当数ありました。(c) 外力の仕事を効率よく吸収するには、力と速度が同位相

第3問1. インピーダンスの表式の出来がよくありませんでした。2.3.4.のうち4の正答率は高くありませんでした。

第4問 3の正答率は高くありませんでした。

第5問 3 主要項だけを取り出すと、すっきりした形をしています。omega_I=0とするのではなく、ゼロでない最初の項を導くのが題意。4. k_2のばねを伸び縮みさせない振動と、k_2のばねに結ばれた二つのおもりの振動、5.は2.3からも簡単に出せますし、4の物理的描像と比較して、結果に納得できるはず。　

講義内容：

序章　さまざまな振動と波動

１章　ひとつの自由度の振動
§安定な平衡点と振動
§微小振動と単振動10/6はここまで
§エネルギー散逸の効果
§2階定係数線形常微分方程式（同次形）10/15はここまで
§減衰振動、臨界減衰、過減衰
§強制振動と共鳴現象10/20はエネルギー収支の手前まで
　　　　

２章　連成振動
§2つの質点系の振動
§規準振動10/27はここまで
§うなり
§3つの質点系の振動11/10はここまで
§N個の質点系の振動11/17はここまで

３章　連続体の振動
§弦の振動と1次元波動方程式
§ダランベールの解法
§初期条件と境界条件12/01はここまで
§波動のエネルギー
§解の一意性
§反射と透過I　固定端や自由端における反射12/15は固定端まで
§反射と透過II (異なる弦の接合点での反射と透過、インピーダンス)12/22はここまで
§両端が固定されている弦の振動I ダランベールの解法1/5はここまで
§両端が固定されている弦の振動II 変数分離法、フーリエ級数展開1/19はここまで

４章　音波
§連続の方程式；一次元（粒子数保存則)
§運動方程式；一次元（オイラー方程式）
§音波の波動方程式；一次元 1/22はここまで
§音波の波動方程式；三次元 1/26はここまで
§平面波
§球面波

既習事項とする知識
•夏学期の力学、とくに単振動の微分方程式、ポテンシャルの概念
•テイラー展開（1変数関数の場合）
•高等学校で習う物理IB、物理IIの範囲

参考書：教科書は特に指定しない。以下のものを参考書として挙げておく。
•振動と波動　（吉岡大二郎著、東大出版会、2005年, 2500円＋税、231ページ）
•振動・波動　（小形正男著、裳華房、1999年、2000円＋税、196ページ）
•振動と波動　（藤原　邦男著、サイエンス社、1976年、1700円＋税、179ページ）
•振動と波　（長岡洋介著、裳華房、2900＋税、260ページ）
•振動と波　基礎演習シリーズ（長岡洋介編著、石川正勝著、裳華房、1992、2600＋税、230ページ）これは演習書です
•波動（岩本文明著、東大出版会）
•Feynman Lectures on physics vol. I　（Feynman, Leighton and Sands 著、　Addison　Wessley)

学習について：

この講義の単位を取得するためには、週４時間、自宅学習をする必要があります（履修の手引き３ページ参照）．レポート作成の時間を含めるとこのくらいはかかると思います．

成績評価： 　

レポート課題に関する注意：

• 作成に際して参考にした文献、議論した相手の氏名を明記すること。友人同士の議論は大いに奨励する。議論相手を明記しない同一内容のレポート答案が見つかった場合には不正行為とみなすことがある。
• 〆切を過ぎたレポートは原則として採点しない。
• レポート問題に対する解答がわからない場合でも「何が」「どのように」わからないのかを自分なりに分析した結果をまとめての述べること。ただ「わかりません」と書いてある答案は無効とする。
• レポート答案に、講義に対する要望、苦情、感想を書いて頂くことがあります。そこで書かれていた皆さんのコメントは匿名の形で、このWEBページその他で公開することがありますのでご了承ください．
  

授業評価アンケート：最終回に授業評価アンケートを実施する予定。