機械系に役立つ基礎物理

機械系に役立つ基礎物理

著者名 岸野 正剛
原 利次
発行元 丸善出版
発行年月日 2011年10月
判型 A5 210×148
ページ数 208ページ
ISBN 978-4-621-08436-6
Cコード 3042
NDCコード 501
ジャンル 物理学 >  基礎物理学
機械・金属・材料

内容紹介

機械系の学生に役立つ物理の教科書。 高校の物理でつまずいた経験のある学生、高校で物理を学ばずに大学の機械系学科に入学した学生に適している。解説がやさしく丁寧なので、とにかく理解し、ついてゆくことができる。例題や演習問題は本文を読めば誰でも解けるように工夫してあり、物理に苦手意識をもたなくなる教科書。 機械いじりや工作が好きで、エンジンやバイクのメカ好きな、物理が苦手な機械系学生にお奨め。 本書「機械系に役立つ基礎物理」で「物理好き」までにはならなくても、物理がわかるようなる。

目次

1 原子,分子と機械工学
 1.1 原子とマイクロマシン,および先端構造材料
  1.1.1 歯車から始まったマイクロマシン
  1.1.2 ナノサイズの先端構造材料
 1.2 原子と電子
  1.2.1 原子の構造
  1.2.2 電子の性質
  1.2.3 イオン
 1.3 原子の集合とその性質
  1.3.1 分子
  1.3.2 原子の結合
  1.3.3 固体の種類
  1.3.4 結晶および単結晶と多結晶の違い
2 力学の基礎物理
 2.1 運動の法則15
  2.1.1 ニュートンの発見と運動の三つの法則
  2.1.2 簡単な微分と積分の説明
  2.1.3 運動の方程式で慣性の法則の謎を解く
 2.2 物体に働く力
  2.2.1 加速度,質量および力
  2.2.2 力のつり合いおよび剛体に働く力とモーメント
 2.3 速度と加速度および位置(距離)
  2.3.1 速さと速度
  2.3.2 速度,加速度と距離の関係
 2.4 等速直線運動と等加速度運動
  2.4.1 運動の種類
  2.4.2 等速直線運動
  2.4.3 等加速度直線運動
 2.5 重力加速度を伴う運動
  2.5.1 重力加速度による自由落下運動
  2.5.2 真上に投げた物体の運動
  2.5.3 斜め上に投げた物体の運動
 2.6 円運動と単振動
  2.6.1 等速円運動とその特徴
  2.6.2 単振動(調和振動)
  2.6.3 ばね振り子と単振り子
 2.7 運動量と力積,および運動量保存の法則
  2.7.1 運動量と力積
  2.7.2 運動量保存の法則
  2.7.3 角運動量と天体の運動および万有引力
 2.8 摩擦力と衝突現象
  2.8.1 力と摩擦
  2.8.2 弾性衝突と非弾性衝突
 2.9 仕事とエネルギー
  2.9.1 仕事と仕事率およびエネルギー
  2.9.2 重力加速度による位置のエネルギー
  2.9.3 弾性力による位置のエネルギー
  2.9.4 運動エネルギー
 2.10 エネルギー保存の法則
  2.10.1 力学的エネルギーの保存則
3 熱と熱エネルギー
 3.1 熱と温度
  3.1.1 熱の正体と熱平衡,および熱の伝達
  3.1.2 熱容量と比熱
 3.2 熱エネルギー
  3.2.1 熱エネルギーと統計処理
  3.2.2 気体のエネルギーと状態方程式
  3.2.3 内部エネルギー
 3.3 熱力学の法則および断熱変化と気体の比熱
  3.3.1 熱力学第一法則と断熱変化
  3.3.2 気体の比熱への応用
  3.3.3 熱力学第二法則とエントロピー増大の原理
 3.4 熱機関への応用
  3.4.1 代表的な熱機関
  3.4.2 熱効率
4 物質の基本構造と材料
 4.1 物質の状態と固体
  4.1.1 温度による物質の状態の変化
  4.1.2 固体の分類
  4.1.3 金属と周期表
 4.2 結晶,単結晶,多結晶
  4.2.1 結晶
  4.2.2 結晶の構造
  4.2.3 単結晶
  4.2.4 多結晶
5 波と音,および光の物理
 5.1 波と波の性質
  5.1.1 波の性質
  5.1.2 波の種類
  5.1.3 波の重ね合わせと干渉,定常波,および進行波
  5.1.4 波の伝わり方と回折,反射および屈折
 5.2 音と音の現象
  5.2.1 音とドップラー効果
  5.2.2 音の速さと共鳴,および,うなり
 5.3 光とその性質,および応用
  5.3.1 光の性質
  5.3.2 反射,屈折,分散および散乱
  5.3.3 回折,干渉および偏光
  5.3.4 レンズ
  5.3.5 レーザの発明と応用
  5.3.6 光通信
6 流体と流体の力学の基礎
 6.1 流体とその特徴
  6.1.1 流体の特徴,および気体と液体
  6.1.2 密度と圧力,および水圧と気圧
  6.1.3 ボイルの法則とシャルルの法則
  6.1.4 ボイル-シャルルの法則
 6.2 流体の力学
  6.2.1 パスカルの原理
  6.2.2 アルキメデスの原理
  6.2.3 ベルヌーイの定理
 6.3 流体および流体力学の応用
  6.3.1 実用機械への応用の歴史
  6.3.2 流体現象の応用機械
7 電気現象の基礎物理
 7.1 静電気と磁気,およびクーロンの法則
  7.1.1 静電気と電荷,および電気力線
  7.1.2 電気のクーロンの法則
  7.1.3 磁気と磁荷,および磁気のクーロンの法則
 7.2 電界と電位,電流,および抵抗
  7.2.1 電界と電位,および相互の関係
  7.2.2 電流と抵抗
  7.2.3 電流密度と抵抗率
  7.2.4 直流と交流および電力と起電力
  7.2.5 抵抗の接続と合成抵抗
  7.2.6 コンデンサの静電容量
  7.2.7 コンデンサの接続と合成容量
 7.3 電流と磁気の関係,および電流の発生
  7.3.1 電流による磁気の発生:エルステッドの実験とアンペールの右ねじの法則
  7.3.2 ファラデーの実験と電流の発生
  7.3.3 電磁誘導の法則
 7.4 電気分解と電池
  7.4.1 電気分解とその応用
  7.4.2 電池
 7.5 電気回路,電子回路および論理回路と制御
  7.5.1 電気回路と電子回路の違い
  7.5.2 キルヒホッフの法則
  7.5.3 論理回路と制御
8 量子論の基礎および原子の物理
 8.1 量子論の基礎事項
  8.1.1 溶鉱炉からの光の分布:飛び飛びのエネルギーの誕生
  8.1.2 波の性質をもつ粒子と波動関数
  8.1.3 パウリの排他律の関係
  8.1.4 不確定性原理
 8.2 原子の物理
  8.2.1 原子の構造
  8.2.2 電子の性質の二重性
  8.2.3 原子核
  8.2.4 X線と放射線
コラム
 2-1 三角関数の微分と積分
 2-2 重さ(重量)と質量の関係
 2-3 ベクトルとベクトルの合成,分解,つり合い
 2-4 定積分の方法
 2-5 ベクトル積とスカラー積
 3-1 気体の運動エネルギーUの式U=U=(2/3)RTの説明
 5-1 三角関数の加法定理など
 8-1 指数関数の展開
 8-2 虚数と複素数および複素関数
 8-3 行列式の計算方法

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