基本情報/Basic Information

開講科目名 ／Course	波動・振動論
時間割コード ／Course Code	7211000191
ナンバリングコード ／Numbering Code
開講所属 ／Course Offered by	理工学部／
曜日コマ ／Day, Period	金／Fri　3
開講区分 ／Semester offered	前期／first semester
単位数 ／Credits	2.0
学年 ／Year	3,4
主担当教員 ／Main Instructor	久保田 健／KUBOTA TAKESHI
科目区分 ／Course Group	専門教育科目　専門応用科目
教室 ／Classroom
必修・選択 ／Required/Elective	選択必修
遠隔授業 ／Remote lecture	No

担当教員情報/Instructor Information

教員名 ／Instructor	教員所属名 ／Faculty/Department
久保田 健／KUBOTA TAKESHI	地域戦略研究所／

難易度（レベル） ／Level	レベル3
対応するＣＰ／ＤＰ ／CP/DP	CP・DP　１　見通す力　　    CP・DP　２　解決していく力
授業としての具体的到達目標 ／Concrete arrival target as the class	○自然界に存在する様々な振動や流れを、我々が生活する上で必要とするエネルギーへの変換、あるいは制御するための基礎について、物理工学的な概念として理解すること（見通す力）。 ○海流や橋脚にみられる振動を利用した発電技術と開発動向（概論）や、発電と充放電（蓄電）システムを実例とし、机での勉強が現場で必要とされる技術とどのように結びついているかを理解し、ケースに応じた考え方を自ら導き出せること（解決する力）。
授業の概要 ／Summary of the class	波動と振動は自然界ではありふれた物理現象であって、再生可能エネルギー視点からみれば、希薄に分散したエネルギー源です。再生可能エネルギーの開発ではエネルギー・ハーベスティング技術によって、波動と振動のエネルギー化とその利用がなされます。 それらの多くが自然由来の複雑な現象であるために、本来は単純・平易な知識だけでは把握しきれません。その一方で、多くの場合は近似することで現象の推定・把握が可能であることも事実です。 本授業では、波動と振動をエネルギー源として考える将来の応用展開を見据え、基礎的な物理と数学を足掛かりとして学問の習熟を深めることを目指します。 また本講義で取り扱う内容が電気工学や機械力学、量子力学にも通じる部分について、紹介します。
授業の内容予定 ／Contents plan of the class	はじめに 　１．講義の概要紹介、数学および物理公式の確認 振動 　２．周期運動と合成 　３．自由振動 　４．強制振動 　５．共振 　６．連成振動（１）２体のケースと振動方程式 　７－１．連成振動（２）３体以上のケースから連続体へ 　７－２．中間テスト 　８．基準モードと正規モード　　　 　９．フーリエ解析（１）数学的解釈と正/逆、高速、離散変換 １０．フーリエ解析（２）解析の実際 波動 １１．波の性質と干渉・減衰 １２．進行波・重ね合わせ １３．エネルギー 振動・波動を利用した発電技術 １４．振動発電、潮海流・波力発電、風力発電 まとめ １５．学習状況の確認（試験含む）と解説 ※以下は補足情報です。 まとめで実施予定の試験内容は、各回の小テストの結果を踏まえて決定します。
成績評価方法及び採点基準 ／A scholastic evaluation method and marking standard	小テスト（39点=3点x13回）とまとめテスト（61点）の合算結果を基に、出席状況を踏まえて総合的に判断します。 なお、設問は全て記述式であって、理解度確認の意味合いから解放の組み立て方を重視し、部分点も付与します。
予習及び復習等の内容 ／Contents such as preparations for lessons and the review	各回の講義は前回までの講義内容を理解できていることを前提に進めます。また、各回で組み立てる方程式が異なるため、予め関係内容に触れて疑問点を明確にすることは学習効率の向上に寄与します。本講義における予習と復習は下記に示す方針にて支持します。 予習：　 次回講義内容の予告を毎回行います。その際に内容の着眼点として、支配方程式やその解、現象、ならびに予習の参考となる情報を紹介します。 復習：　 配布資料と小テストにて復習を促します。配布資料は講義で使用した資料に加え、発展勉強のための情報を盛り込みます。小テストは各回2問にて実施し、当日の内容（2点）と前回の内容（1点）から1題ずつ出題します。
教材・教科書 ／The teaching materials, textbook	教科書は使いません。毎回印刷資料を配布します。
参考文献 ／bibliography	振動・波動（A.P. フレンチ，培風館）他。 予習・復習に必要な情報は随時紹介します。
留意点・予備知識 ／Point to keep in mind, back ground	エネルギー保存則と運動方程式の応用がメインとなり、数式の取扱い量が多い講義です。 講義の中でも解説・補足をしますが、理解度確保のためには全微分と偏微分、1年次必修の力学Iと電磁気学I、ならびに2年次必修の流体科学を受講、または同等の知識・スキルを有することが望まれます。 本講義は振動と波を主題材としており、振り子やバネといった教科書やテキスト等で見られる力学系以外に、実際の応用例を通じた理解度向上のために電子回路や材料力学についても触れます。また、直観的理解の一助として、電気・電子回路設計用、あるいは構造計算用の無償ソフトウェアを利用しますが、これについては予めアナウンスします。
授業内容に関する質問・疑義等 ／Question, doubt about class contents	曜日・時間：　毎週金曜日・14:20-15:20 場所：　コラボ弘大５F地域戦略研究所分室 　＊ただし、授業の質問はメールにて随時受けます。
Eメールアドレス・HPアドレス ／E-mail address, HP address	Eメールアドレス：　kubott<at>hirosaki-u.ac.jp HPアドレス：　http://www.iri.hirosaki-u.ac.jp/sections/sustainableenergy/offshoreenergyengineering
学問分野1（主学問分野） ／Discipline 1	C19:流体工学、熱工学およびその関連分野
学問分野2（副学問分野） ／Discipline 2	C18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
学問分野3（副学問分野） ／Discipline 3	D31:原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
実務経験のある教員による授業科目について ／About the class subject by the teacher with the work experience	なし
地域志向科目 ／Local intention subject	なし
授業形態・授業方法 ／Class form, class method	パワーポイントを用いた講義形式です。 毎回講義の最後に小テストを実施します。設問の捉え方や解法については都度解説します。
科目ナンバー ／The subject number
メディア授業による著作物利用の有無について ／Whether or not copyrighted works are used in media classes	無／Nothing
その他 ／Others	遠隔講義の際はTeamsを用いて実施します。 パワーポイントによる講義として開催しますが、受講者全員のインターネット接続環境に応じて、通信容量の低減化のために以下の方法を検討することがあります。 ・小テストの時間内分割 ・講義資料（PDF）の事前配布とそれを見ながらの音声のみの講義

No.	回（日時） ／Time (date and time)	主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position	学習方法と内容 ／Methods and contents	備考 ／Notes
該当するデータはありません