理工系のための解く!振動・波動

三沢和彦・著
シリーズ:
理工系のための解く!シリーズ

理工系のための解く!振動・波動

発行
2009/09/20
サイズ
A5判
ページ数
205
ISBN
978-4-06-155782-6
本体
2,400円(税別)
在庫
在庫あり

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本体
2,400円(税別)

内容紹介

本書は,大学の理工系学部の1,2 年生で,力学を学びはじめた学生が,
力学の応用として振動や波動の問題を理解していくための自習書である.
より少ない事柄を本当に理解できるまでじっくり深く考えることができるように執筆した.

振動や波動は,工学系においても物理学の基本として身につけておくことが求められる分野である.
機械工学,建築工学,材料工学,電気電子工学など,その応用範囲は広い.
にもかかわらず,波はわからない,と嘆く学生が多い.

その理由は,波には時間的な変化と空間的な分布とが両方現れるからだと,
筆者は推測する.
質点(考えたい「物」)が1個の力学の問題では,
質点の位置を表す関数(空間座標)が時間の1変数関数であるのに対し,
波になると,1次元のものであっても,変位は時間と空間の2変数関数になっている.
ここで混乱する学生をよくみかける.

そこで,1個の質点の運動から,複数個の質点の振動運動,そして連続した弦などの波動へと,
考え方をいかにつなげていけばいいのかということに目標を絞って本書を執筆することにした.

(本書「はじめに」より)

目次

はじめに

第1章 質点の振動
 1.1 単振動
 1.2 減衰振動

第2章 周期的な外力を受けて振動する質点
 2.1 強制振動
 2.2 基礎励振

第3章 連成振動
 3.1 2個のおもりが結合した系
 3.2 3個のおもりが結合した系
 3.3 3原子分子の連成振動

第4章 波動方程式の性質
 4.1 無限個のおもりとばねが連結された系
 4.2 波動方程式の導出
 4.3 縦波と横波の速さ
 4.4 正弦波

第5章 波の重ね合わせの原理
 5.1 波動方程式の解と波の重ね合わせ
 5.2 うなり
 5.3 定在波
 5.4 フーリエ解析

第6章 干渉と回折
 6.1 2 次元の波
 6.2 波の干渉
 6.3 波の回折
 6.4 波の反射と屈折

練習問題詳解

索引

リンク