三重大学ウェブシラバス

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科目の基本情報

開講年度	2021 年度
開講区分	工学部電気電子工学科／総合工学科電気電子工学コース・基礎教育

受講対象学生	学部(学士課程) : 2年次
選択・必修	必修
授業科目名	解析力学
	かいせきりきがく
	Analytical Mechanics
単位数	2 単位
ナンバリングコード

開放科目	非開放科目
開講学期	後期
開講時間	月曜日 3, 4時限
授業形態	ハイブリッド授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業「ハイブリッド授業」・・・「対面授業」と「オンライン授業」を併用した授業「オンデマンド授業」・・・動画コンテンツの配信等によって実施する授業
開講場所
担当教員	内海裕洋（工学部電気電子コース）
担当教員	UTSUMI, Yasuhiro
SDGsの目標
連絡事項	授業形態は予定です。変更になる場合もあります。 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい

学修の目的と方法

授業の概要	解析力学の基本を学ぶ。解析力学では、最小作用の原理に基づきニュートンの運動方程式を定式化するが、その考え方と手法（変分原理）の適用範囲は力学にとどまらず幅広い。解析力学で導入される位相空間等の概念は、古典力学の量子化や統計力学における等確率の原理の定式化にも不可欠である。本講義では具体例を通じてその手法を習得する。
学修の目的	解析力学の基本的事項について学び，それを実際の問題に応用できるようにする。また，量子力学とのつながりを理解すること。
学修の到達目標	いろいろな力学現象を作用方程式に基づいて，あるいは，エネルギー，運動量，角運動量などの基本概念を使って理解・説明できるようになる。運動方程式のラグランジュ形式，ハミルトン形式を理解する。それを通じて，また，量子力学，統計力学などの学習に必要な基本的事項を習得する。
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標　多面的な思考能力と素養：日本や世界各国の種々の時代や地域には、多様な考え方が存在していることを学び、様々な立場から互いの意見を尊重して相互に理解できる。【認知的領域】　技術者倫理：電気電子工学の基礎知識を身につけ、科学技術が社会や自然環境に及ぼす影響を理解し、責任ある技術者として行動できる。【情意的領域】　基礎知識と専門知識：数学、自然科学、情報技術、並びに電気電子工学に関する基礎及び専門知識を修得し、それらの知識を応用できる。【認知的領域】　デザイン能力・ものづくり能力：電気電子工学の基礎と専門知識を基にして、関連した情報の収集を図り、課題を解決する手法を提案でき、それに基づいて「ものづくり」を行える。【技能表現領域】　コミュニケーション能力：実験した内容や考察した内容、調査した内容を図、表等を利用して文書により表現し、他人に説明できる能力、討論を行える。専門とする分野の英語で書かれた文献について理解し、説明できる。【技能表現領域】　自主的継続的学習能力：電気電子工学に関連する種々の分野に関心を持ち、未知な分野が広がっていることを感じて、自主的、継続的な学習が必要であることを認識できる。【情意的領域】　制約下での仕事の推進・統括：電気電子工学分野の基礎に関する与えられた課題または自ら設定した課題について、計画的に物事を進め、期限までにまとめて報告書を提出できる。【認知的領域】 ○ 全学の教育目標感じる力　感性　共感 ○主体性考える力　幅広い教養 ○専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力 ○表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力 ○問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観 ○ JABEE 関連項目
成績評価方法と基準	授業時間中の課題・演習等と期末試験の結果を総合して評価する。
授業の方法	講義
授業の特徴	PBL 特色ある教育英語を用いた教育
授業改善の工夫
教科書	解析力学（小出昭一郎著、岩波書店）http://opac.lib.mie-u.ac.jp/opc/recordID/catalog.bib/BN00128564
参考書	力学（ランダウ=リフシッツ理論物理学教程）（エリ・デ・ランダウ, イェ・エム・リフシッツ著 ; 広重徹, 水戸巌訳）http://opac.lib.mie-u.ac.jp/opc/recordID/catalog.bib/BN00745210 よくわかる解析力学（前野昌弘著，東京図書）
オフィスアワー	特に指定しませんが電子メール（utsumiアットマークphen.mie-u.ac.jp）で、あらかじめアポイントメントをとってください。
受講要件
予め履修が望ましい科目	基礎物理学Ⅰ，基礎線形代数学I,II，基礎微分積分学I,II、（同時期開講）電磁気学授業中に解説するが、数学科目全般（複素関数論、ﾌ-ﾘｴ解析と偏微分方程式、ベクトル解析、等）を履修していることが望ましい。
発展科目	量子力学、統計力学（同時期開講）、物性物理学I・II等、物性分野に関する科目全般
その他

授業計画

MoodleのコースURL

キーワード	質点系の力学，Lagrangeの方程式，変分原理，束縛条件，Lagrange未定乗数法，Hamiltonの方程式，Poisson括弧式，基準モード，正準変換，Hamilton-Jacobiの偏微分方程式
Key Word(s)	dynamics of particles, Lagrange equation of motion, variational principle, constraints, Lagrange undetermined multiplier, Hamilton equation of motion, phase space, Liouville's theorem, Poisson bracket, normal mode, canonical transformation, Hamilton-Jacobi equation
学修内容	教科書に沿って進む。第1回-第3回　一般化座標とラグランジュの方程式第4回-第6回　ラグランジュ方程式と束縛第7回-第9回　変分原理第10回-第12回　正準方程式と正準変換第13回-第１5回　　力学系の微小振動・発展等第1６回　定期試験
事前・事後学修の内容	章が終わるごとに教科書の章末問題を解くこと。
事前・事後学修の内容	事前学修の時間: 　　　事後学修の時間:120分/回