「地球惑星物理学II演習」各回の内容(2002年度)


内容
Part1流体力学の基本概念と運動方程式
1-1連続体とは?14/12
1-2流体(連続体)の記述(Lagrange流の表現とEuler流の表現)14/12
1-3流体力学の方程式の概観14/12
1-4流体力学の基礎方程式系の導出法14/12
1-5流体に固定した無限小体積を検査体積とした場合の運動方程式の導出14/12
1-6Lagrange微分(物質微分)24/19
1-7境界面の幾何学的境界条件省略
1-8連続体における力24/19
1-9重力24/19
1-10応力24/19
1-11応力テンソルの座標変換34/26
1-12運動方程式における力の表現34/26
1-13圧力34/26
1-14静水圧平衡34/26
1-15静水圧近似、もしくはアイソスタシー34/26
Part2流れの幾何学と連続の式
2-1流線、流跡線、流脈線45/17
2-2線素のLagrange微分;速度勾配テンソル45/17
2-3面要素、体積要素のLagrange微分4,55/17,24
2-4流体に固定した無限小体積を検査体積とした場合の質量保存則の導出55/24
2-5ここまでのまとめと理想(完全)バロトロピック流体55/24
2-6内積のLagrange微分;変形速度(歪み速度)テンソル、回転テンソル55/24
2-7渦度と理想流体の渦度方程式、渦度保存則55/24
Part3粘性流体の基礎と簡単な流れ
3-1粘性応力66/14
3-2Navier-Stokes方程式66/14
3-3非圧縮性流体のNavier-Stokes方程式66/14
3-4境界条件66/14
3-5Reynolds数66/14
3-6一方向の定常流76/21
3-72枚の平行な板の間の流れ〜Couette流とPoiseuille流76/21
3-8斜面を流れ下る定常な粘性流76/21
3-9円管内のPoiseuille流76/21
3-10球を過ぎる流れ(Stokesの流れ)86/28
3-10-1問題設定:球を過ぎる流れ86/28
3-10-2Stokesの流れ関数(Stokes's stream function)86/28
3-10-3Stokesの流れの導出86/28
3-10-4Stokes抵抗則86/28
3-10-5重力場中の運動86/28
3-10-6実験:水飴の粘性を測る86/28
Part4エネルギーとエントロピーの式
4-1エネルギーの式の位置付け97/12
4-2エネルギー保存則(熱力学第一法則)97/12
4-3運動エネルギーの式97/12
4-4内部エネルギーの式97/12
4-5エントロピーの式97/12
4-6エントロピーの式と熱力学第二法則省略
4-7エントロピーと温度圧力107/19
4-8断熱温度勾配107/19
4-9ポテンシャル温度省略
4-10熱伝導方程式の導出107/19
4-11エンタルピーの式、ベルヌーイ関数の式107/19
4-12Joule-Thomson 効果107/19
4-13静的エネルギーとエントロピー107/19