科目名 Course Title	流体物理学［23C2032］ Fluid Mechanics
科目区分・科目種	物理学科	クラス	物理学科
コンピテンシー		ｶﾗｰｺｰﾄﾞ
単位数	2.0単位	履修年次	3年

担当教員	冨吉　良徳
学期	前期
曜日・時限・教室	月曜 3 〜 4 限 理学部1号館201室

受講条件・その他注意
力学と電磁気学が履修済であることを仮定します。 ただし、ベクトル解析など必要な数学は復習します。

授業の形態
講義

教科書・参考文献
準教科書： 今井　功　著「流体力学」（岩波書店、物理テキストシリーズ９） 巽　友正　著「流体力学」（培風館、新物理学シリーズ２１）

ＡＬＨ区分
ＡＬＨを実施しない

アクティブラーニングの技法
ＡＬ技法は授業に用いない

評価方法・評価割合
期末試験=６０％（簡単な問題を出題します。），小論文（レポート）=４０％（学期末レポートを１回課します。）

主題と目標
液体や気体は簡単に形を変えることができ、「流れる」という運動の形態を示します。 液体と気体を一括して流体と呼び、その運動を調べる学問が流体物理学（流体力学）です。 この講義では、流体力学の初学者を対象に、 １．流体の数学的記述法 ２．流体の運動方程式 ３．運動方程式の解について知られている幾つかの結果 を扱います。 流体は連続的に広がった無限の自由度を持つ物理系です。このような物理系を場といいますが、 １では、場の数学的記述法を学びます。 ２では、流体を記述する最も一般的な方程式としてのナビエ・ストークス方程式を理解します。 ３では、粘性のない流体（完全流体）と粘性のある流体（粘性流体）それぞれについて、良く知られている結果を理解することを目標とします。

授業計画
以下の内容について講義します。 （各回数は目安であり、講義の進度や履修者の理解に応じて変更があり得ます） 流体力学の概観[４回] ・流体とは？ ・場を扱うために必要な数学の復習（ベクトル解析など） ・基本的な概念の導入（オイラー描像とラグランジュ描像、連続の式、流線、流跡線など） 完全流体について[６回] ・完全流体の運動方程式（オイラー方程式） ・ベルヌーイの定理および他の諸定理 ・ポテンシャル流（渦なし流れ）[２回] ・水面波[２回] 粘性流体について[５回] ・粘性流体の運動方程式(ナビエ・ストークス方程式） ・レイノルズの相似則 ・クエット流などの典型的な流れ[２回] ・粘性流体中の物体の運動 また、以上の内容について、学期末にテストとレポートを行います。

時間外学習
流体力学の教科書を自分で好きなものを選んで、読んでみてください。

学生へのメッセージ
気になる点や不明点があれば、授業中にいつでも質問をして構いません。授業後でも疑問があれば、質問に来てください。研究室は理学部１号館１０２室です。