目次
第1章

序論

1・1

力学とは

1・2

力学の歴史

1・3

使用される用語と単位

1・4

本教科書の構成と使用方法

第2章
2・1

･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

7

力とモーメント力2・1・2

ベクトルの計算

2・1・3
2・1・4･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

7

力の合成

･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

10

力の分解

･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

11････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

13

モーメント

･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････

13････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

14･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

16

モーメントの基本性質

2・2・2

モーメントの計算

2・2・3

偶力

2・2・4

物体にはたらく力とモーメントの合成･････････････････････････････････････････････････････

17･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

19･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

19

3 次元の力とモーメント2・3・1

3 次元の力2・3・2

3 次元のモーメント

練習問題

3・1

･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

19･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

24

力とモーメントの釣合い釣合い･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

3・1・1

1 点に作用する力の釣合い

3・1・2

複数の点に作用する力の釣合い

3・1・3

釣合いにおける内力

3・2

7･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

2・2・1

第3章

4
5

力の基本性質2・3

2･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････

2・1・1

2・2･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

1

重心････････････････････････････････････････････････････････････････････

27
27･･････････････････････････････････････････････････････････････

30･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

33･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

35

3・2・1

質点系の重心･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

35

3・2・2

連続体の重心･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

37･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････39

3・3

摩擦力

3・3・1

個体摩擦

3・3・2

個体摩擦が作用する場合の釣合い

3・4･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

40･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

41･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

42

平面トラスの静解析

3・4・1

節点法

39

3・4・2･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

43･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

44

切断法

練習問題

第4章

質点の力学

4・1

速度と加速度･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

45･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

45

4・1・1

直線運動

4・1・2

平面曲線運動

4・1・3

空間運動

4・2

･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

47･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

49･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

50････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

50

座標系と運動方程式

4・2・1

直交座標系

4・2・2

極座標，円柱座標

4・3

相対運動

･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

51･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

54

4・3・1

並進座標系

････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

54

4・3・2

回転座標系

････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

56･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

59

練習問題

第5章
5・1

運動量とエネルギー･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

61･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

61

運動量と角運動量

5・1・1

運動量

5・1・2

角運動量

5・1・3

運動量保存の法則

5・1・4

角運動量保存の法則

5・2･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

65･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

67

5・2・1

仕事と運動エネルギー

5・2・2

ポテンシャルエネルギー

5・2・3

衝突と撃力･････････････････････････････････････････････････････････････････････････

67･･････････････････････････････････････････････････････････････････････

69････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

72･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

74

5・3

仮想仕事の原理

5・4

ダランベールの原理

第6章

64････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

仕事とエネルギー

練習問題

62････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

76･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

76

剛体の力学

6・1

剛体とは

6・2

平面内の並進運動と回転運動

6・3

運動方程式

･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

79････････････････････････････････････････････････････････････････････････79･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

81

6・3・1

剛体の並進運動

･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

81

6・3・2

剛体の回転運動

･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

82

6・3・3

並進運動と回転運動の組合せ

6・4･････････････････････････････････････････････････････････････････

85･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

89･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

89

慣性モーメント

6・4・1

質点

6・4・2

棒

6・4・3

直方体

6・4・4

平板

6・4・5

平行軸の定理････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

90･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････90･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

92･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

94

6・5

剛体の角運動量6・6

剛体の運動エネルギー
練習問題

第7章
7・1

･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

97･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

101

機械への応用
衛星の力学････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

7・1・1

軌道力学の基礎

7・1・2

人工衛星の運動方程式

7・1・3

ケプラーの法則

7・1・4

人口衛星の軌道遷移

7・2･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

105･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

107･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

110････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

110

ロープ張力

7・2・2

走行パターン

7・2・3

緩衝器

7・2・4

相対運動

･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

111･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

112

スポーツの力学･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

113･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

114

7・3・1

ボールの回転7・3・2

ゴルフクラブのギア効果

7・3・3

遠心力：スキーターン

7・3・4

換算質量

7・3・5

バットの慣性モーメント

7・3・6

フィギュアスケートのスピン

7・3・7

スカイダイビング

索引(英語・日本語)

103

108

エレベータの力学

練習問題

103

････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

7・2・1

7・3

89

･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

114･･････････････････････････････････････････････････････････････････････

116･････････････････････････････････････････････････････････････････････････

116･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

117･･････････････････････････････････････････････････････････････････････

119････････････････････････････････････････････････････････････････

119･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

120･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

120･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････

123