力学

書籍情報
シリーズ名物理の第一歩―自然のしくみを楽しむために― 
ISBN978-4-320-03641-3
判型A5 
ページ数208ページ
発売予定2021年12月28日
価格2,200円(税込)
力学 書影
力学

新刊

基本法則の理解から自然のしくみが見えてくる!

自然科学の中で物理学がもっている使命は,すべての自然現象に通じる基本的な法則を求めることである。そのため,物理学はすべての科学や技術を理解する基礎となっており,他の科学や工学の応用においてそれを無視すると,手痛い失敗に陥ることになりかねない。本シリーズの各巻は,物理の各分野について,基礎を十分カバーしたテキストである。書き出しの敷居を低くし,体系的で丁寧な記述によって,きちんとした積み上げで物理を理解できるよう努めている。

シリーズ第1巻目は「力学」の入門書である。力学は,古典物理学に分類される,物体の運動を明らかにする物理学である。科学の典型的な体系であり,難解な数学は不要なので,科学の方法論を学ぶためにも最初に学ぶべき物理学と言える。身近な物体の力学を理解できるように,また力学を楽しめるように,わかりやすく解説していく。各章末には関連するコラムを用意し,またその章の内容に関する問題を厳選して3題掲載した。

目次

第1章 運動を表現する数学
1.1 運動
1.2 ベクトル
1.3 位置と速度―微分と積分
1.4 速度と加速度

第2章 運動法則
2.1 第1法則―慣性の法則
2.2 第2法則―運動の法則
2.3 第3法則―作用・反作用の法則

第3章 仕事とエネルギー
3.1 仕事
3.2 運動エネルギー
3.3 保存力とポテンシャルエネルギー
3.4 力学的エネルギー

第4章 角運動量
4.1 角運動量
4.2 2次元極座標
4.3 平面上を運動する質点の角運動量
4.4 角運動量が従う方程式

第5章 様々な運動
5.1 落下
5.2 振動
5.3 衝突

第6章 異なる座標系で観測される運動
6.1 並進座標系
6.2 回転座標系

第7章 2体問題と惑星の運動
7.1 2体問題
7.2 惑星の運動

第8章 質点系の力学
8.1 重心
8.2 質点系の運動
8.3 質点系の運動エネルギー
8.4 質点系の角運動量
8.5 質点系の重心のまわりの角運動量

第9章 剛体の力学
9.1 連続無限個の質点系としての剛体
9.2 剛体の自由度
9.3 剛体の運動方程式
9.4 剛体運動の分解
9.5 剛体のつりあい
9.6 一定方向の回転軸をもつ剛体運動

付録A
A.1 三角関数
A.2 指数関数と対数関数
A.3 微分の法則と基本的な関数の微分
A.4 関数の近似公式
A.5 ベクトルの三重積
A.6 定数係数常微分方程式の解法

付録B
B.1 連続体剛体の物理量