新刊書

【2012年11月刊行】

理工系のための力学
井口英雄，佐甲徳栄，相馬亘，中原明生 著
A5判 308頁
ISBN978-4-489-02140-4 C3042

■著者紹介：
井口英雄（いぐちひでお）
京都大学大学院理学研究科博士課程修了．博士（理学）
現在：日本大学理工学部准教授
専門は，宇宙物理学

佐甲徳栄（さこうとくえい）
東京大学大学院理学系研究科博士課程修了．博士（理学）
現在：日本大学理工学部准教授
専門は，原子分子物理学・光物質科学

相馬亘（そうまわたる）
金沢大学大学院自然科学研究科博士課程修了．博士（理学）
現在：日本大学理工学部准教授
専門は，素粒子論，経済物理学，ネットワーク科学，イノベーション

中原明生（なかはらあきお）
九州大学大学院理学研究科博士課程単位取得退学．博士（理学）
現在：日本大学理工学部准教授
専門は，破壊の制御，パターン形成の物理，ソフトマターのレオロジー
■内容紹介
◎“力学”の本音を語る授業の実況中継！
大学理工学部の1年生向き力学の教科書．理工学部の学生からのニーズに合わせて応用事例にサイエンス系，建築・土木系，機械系，電気系の要素を織り交ぜてまとめる．本書では，これまでにあった多くの教科書に共通する「なにかよそよそしい顔つき」を，『力学』の本音を語り，授業の実況中継に近い形を目指し改善した．また物理の学びに必須の数学は，別途，【数学ノート】としてまとめるなどの配慮をしている．

▽ニュートンの原著やダ・ヴィンチのスケッチから説き起こす．
▽難易度別の例題と演習問題で納得するまで自主勉強できる．
▽誰もが苦しむ難所を丁寧に解説．

正誤表(初版第1刷) ＜02140seigo.pdf＞

■目次

第0章　はじめに
0.1　大学で学ぶ物理学
0.2　物理学と工学

第1章　物体の運動を記述しよう
1.1　力学で扱う物体を定義しよう
1.2　運動の変化を記述しよう
【数学ノート】ベクトル
【数学ノート】微分
1の演習問題
コラム：素粒子の標準模型

第2章　ニュートンの偉業
2.1　最重要！　運動の3法則
2.2　第1法則は第2法則に含まれない！
2.3　次元と単位
2.4　万有引力と重力
【数学ノート】テイラー展開，マクローリン展開
2の演習問題
コラム：ニュートン力学（古典力学）の限界

第3章　運動方程式を理解しよう
3.1　地表付近の物体の運動
【数学ノート】不定積分と定積分
3.2　ダ・ヴィンチの発見−−摩擦のある運動
3.3　雨滴の落下とスカイダイビング−−粘性抵抗と慣性抵抗
【数学ノート】変数分離形の微分方程式
3.4 音を立てずにドアを素早く閉めるには−−減衰振動
【数学ノート】微分方程式
3.5 長周期地震に弱い高層ビル−−強制振動
3 の演習問題
コラム：粘性抵抗と慣性抵抗

第4章　仕事とエネルギー
4.1　仕事を定義しよう
4.2　力学で現れるエネルギー
【数学ノート】2 次元での保存力の条件式と偏微分
4.3　エネルギー保存の法則
4.4　保存力とポテンシャル・エネルギーの関係
4 の演習問題
コラム：非弾性衝突と土星の環の形成

第5章　極座標と回転運動
5.1　円周上の物体の便利な表し方
5.2　極座標を用いた2 次元平面上の運動方程式
【数学ノート】変化する基本ベクトル
5.3　地球の自転と野球ボールに働く遠心力・コリオリ力
【数学ノート】3次元極座標
5 の演習問題
コラム：フーコーの振り子

第6章　角運動量
6.1　角運動量保存とフィギュアスケート
【数学ノート】ベクトル積と行列式
6.2　力のモーメントと角運動量が従う方程式
6.3　中心力場の運動で保存するもの
6 の演習問題
コラム：慣性モーメントと分子の形

第7章　2体問題
7.1　互いに力を及ぼし合う物体の運動を考えよう
7.2　ケプラーからニュートンへ
7.3　ぶつけて調べる相互作用
7.4　複雑？　単純？　連成振動
【数学ノート】固有値・固有ベクトル
7 の演習問題
コラム：ケプラー

第8章　質点系
8.1　2の次はn
8 の演習問題
コラム：コンピュータの中の宇宙

第9章　剛体
9.1　大きさのある物体の運動を考えよう
9.2　つり合う剛体，回転する剛体
9.3　素早く回転するには？
【数学ノート】多重積分
9.4　滑る，転がる，どちらが速い？
9.5　コマの首振り運動
9 の演習問題
コラム：オイラー

索引

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