2020年度 流体力学II (SE) のページ
遠隔授業（Webex）の入室はこちらです.（注：毎回同じです）
対象学部・学科・学年
授業の進め方, 諸注意
- コメント
- 新型コロナウィルス感染拡大防止のため, 2020年度の後期授業は原則遠隔により開講することが決まっています. 本授業もWebexを用いた遠隔授業を実施します.
- 新型コロナウィルスの感染拡大を防止する, 自身の健康を維持するだけでなく, 勉学にもお互い頑張りましょう.
- 教科書
- シラバスでは教科書は指定していませんが, せっかく大学生になり専門的な学問を勉強しているので, ネットで調べる, コピーで済ませる, ではなく手元に一冊購入して常に参照できるようにしておきましょう.
- 私が大学3年生後期に受講した授業（連続体力学：前期は弾性体力学，後期は流体力学が対象）では「連続体の力学」（恒藤俊彦 著, 岩波書店）が教科書でした．この教科書は, 物理入門コースというシリーズの一冊で, 他に力学, 熱統計力学, 電磁気学, 量子力学, 相対性理論, 物理のための数学, といった本も出版されています．「物理のための数学」は, 前職での講義で教科書として使用していました.
- その他, 「連続体の力学」（巽 友正 著, 岩波書店）という本もあります. 上記の本と大体同レベルの本です.
- 実際に手に取って眺めてみて, 自分に合う本を探して購入しましょう.
- 本授業では, 自作の講義ノートも配布する予定です.
- 実際の授業では
- 計算を紙に書きながら, 板書しながら解説することを中心に行う予定です.
- 授業を録画して, 後から視聴できるようにします.
- 肖像権, 著作権の問題がありますので, 各自で授業を録画, 公開することは絶対にしないでください.
- 復習について
- 教科書, 講義の録画, 授業中の板書などを参考に, 数式, 途中の計算をノートに書いて確かめてみましょう. 聞いているだけでは理解はできません. 実際に自分で手を動かして初めて理解ができます.
- 友達と互いに教えあいながら，議論しながら勉強するは非常に良い勉強法の一つです. 他人に教えるのは自分の理解につながります. 友人から教わる場合には, 友人の解説を鵜呑みにするのではなく, 批判的態度で聞くように心がけましょう.
- 演習問題の解答は自分で責任をもって回答しましょう. 他人の解答を, 漫然と写す, ただ写すだけの作業にならないように注意してください.
- 例年, 誤った解答を写している人が極めて多いです. 誤った解答が, なぜか流布される傾向にあります. デマが社会の中で拡散されやすことの縮図です. 誤った解答を写しても何の勉強にも自己研鑽にもなりません.
- 演習問題の解答はA4サイズのレポート用紙に書きましょう.
- レポートの提出について
- 演習問題をレポートとして提出するときは, スマホなどで写真撮影して, それをPDF形式の1つのファイルの変換してFU_BOXの所定の場所にアップロードしてください.
- 写真はJPEGと呼ばれる形式のファイルになっています. これをPDFに変換するには, 例えば ILOVEPFD というページに変換したいJPEGファイルをまとめてドラッグ・アンド・ドロップすると, 複数のJPEGファイルをPDF形式の一つのファイルに変換してくれます.
- 変換されたファイルは, 半角文字で「学籍番号.pdf」という名前で保存してください. 例えば, se301234という学籍番号の学生の場合は, se301234.pdfというファイル名にしてください.
- ファイルをアップロードするフォルダは, その都度指示します.
- 質問のある方は
- 遠慮なく岩山までメールで連絡をください. (メールアドレスは講義ノートに掲載しています.)
第1回目（9月16日）
更新: Sep. 5th, 2020
講義資料
- 他大学の授業で使用した講義ノートはこちらです. このノートの中からいくつかのトピックスを選んで講義します.
授業
- 流体力学の基礎方程式について, 復習をしました.
- 連続の式, 運動方程式, エネルギー方程式が流体力学の基礎方程式で, 未知変数は速度（ベクトル）と（独立な）熱力学的変数2つです.
- 流体力学にはLagrange微分とEuler微分の2種類の時間微分があります.
- 本日の授業の動画はこちらです.
- 授業中に書いた板書はこちらです.
復習
- 流体力学の基礎方程式についてもう一度よく復習してみましょう. 人に教えられるレベルまで理解を深めましょう.
第2回目（9月23日）
授業
- 今後数回の授業で音波について取り扱います. 講義ノートは, こちらの第12章が該当箇所です.
- 今回の授業では問題設定, 定式化について話をしました.
- 今日の講義の最初の20分ほど（前回の授業の振り返りを話しました）は録画しそこないました. 済みません.
- 本日の授業の動画はこちらです.
- 授業中に書いた板書はこちらです.
第3回目（9月30日）
授業
- 講義ノートは, すでに配布しているこちらの第12章が該当箇所です.
- 今回の授業では定式化に従って, 流体力学の基礎方程式を書き換え, さらに理論的な取り扱いがしやすいように, 書き換えられた基礎方程式系を線形化しました.
- 本日の授業の動画はこちらです.
- 授業中に書いた板書はこちらです.
第4回目（10月7日）
授業
- 講義ノートは, すでに配布しているこちらの第12章が該当箇所です.
- 今回の授業では線形化した基礎方程式を変形し, 波動方程式を導出しました. 導かれた波動の位相速度は音速に近く, またそれは音速の温度依存性に関する実験公式と一致す釣ることを示しました.
- 本日の授業の動画はこちらです.
- 授業中に書いた板書はこちらです.
第5回目（10月14日）
授業
- 講義ノートは, すでに配布しているこちらの第12章が該当箇所です.
- 今回の授業では非圧縮性を仮定したときに, これまで議論してきた問題設定の下で, 流体力学の基礎方程式がどのような式に変形されるか？（波動方程式が再び得られるか否か）を議論しました.
- 本日の授業の動画はこちらです.
- 授業中に書いた板書はこちらです.
第6回目（10月21日）
授業
- 今回の授業では波の運動学について話をしました.
- 本日の授業の動画はこちらです.
- 授業中に書いた板書はこちらです.
第7回目（10月28日）
授業
- 今回の授業では確率論的な考察から拡散方程式を導く話をしました.
- 本日の授業の動画はこちらです.
- 授業中に書いた板書はこちらです.
第8回目（11月11日）
授業
- 今回の授業では拡散方程式の時間発展の仕方を考察しました. ある注目する点の物理量が, どのような場合に時間とともに増大するのか, もしくは減少するのか, を議論しました.
- キーワードは, 周囲の平均との差, です.
- 本日の授業の動画はこちらです.
- 授業中に書いた板書はこちらです.
第9回目（11月18日）
授業
- 今回の授業では移流方程式を議論しました. 波動方程式のダランベール解を導出する方法を参考にして, 移流方程式の解の形を導きました
- 本日の授業の動画はこちらです.
- 授業中に書いた板書はこちらです.
第10回目（11月25日）
授業
- 何回かの授業に渡って, 順圧不安定とかシアー不安定とか呼ばれる問題について議論します. 今日は, シアー, 順圧/傾圧といった言葉の説明と, 不安定問題をなぜ議論するかといった動機, 及び, 問題設定とそれに基づいた支配方程式系の書き直しを行いました.
- 本日の授業の動画はこちらです.
- 授業中に書いた板書はこちらです.
第11回目（12月2日）
授業
- Rayleightの変曲点定理を導きました. これは, 流れが不安定であるためには, 流れの領域で平均流に変曲点が存在する必要がある, というものです.
- 本日の授業の動画はこちらです.
- 授業中に書いた板書はこちらです.
第12回目（12月9日）
授業
- 流体力学において保存則の形式には2つあることを解説しました. Euler的保存則から拡散方程式が導かれることを説明しました.
- 本日の授業の動画はこちらです.
- 授業中に書いた板書はこちらです.
第13回目（12月16日）
授業
- 前回に引き続き, 流体力学において保存則の形式について解説しました.
- 本日の授業の動画はこちらです.
- 授業中に書いた板書はこちらです.
宿題
- 演習問題をA4レポート用紙に解答し, レポートして提出しなさい.
- 提出はここです. (レポートを写真撮影してアップロードしてください.)
- 締め切りは12月22日です.
第14回目（12月23日）
授業
- 前回の授業で出題した課題・宿題について質問を受け付けました.
- 本日の授業の動画はこちらです.
- 授業中に書いた板書はこちらです.
第15回目（1月6日）
試験に相当する最終課題を授業時間内に解いて, 所定の場所の提出してください
課題の提出方法
- 最終課題の解答をレポート用紙に記入して, 写真撮影し, さらにPDFに変換して, 提出してください.
- 問題用紙に書き込む必要はありません.
- ファイル名は半角で学籍番号_氏名.pdfとしてください. 例えば, se2012345_岩山.pdf などと.
- 課題の提出場所はこちらです.(期限は1月6日10:30までです.)
岩山のHPへ