「地球惑星物理学II演習」各回の内容(2003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?14/14
1-2流体(連続体)の記述(Lagrange流の表現とEuler流の表現)14/14
1-3流体力学の方程式の概観14/14
1-4流体力学の基礎方程式系の導出法14/14
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24/21
1-6Lagrange微分(物質微分)24/21
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24/21
1-9重力34/29
1-10応力34/29
1-10'応力テンソルの座標変換-省略
1-11運動方程式における力の表現34/29
1-12圧力45/12
1-13静水圧平衡45/12
1-14静水圧近似、もしくはアイソスタシー45/12
Part2流れの幾何学と連続の式
2-1流線、流跡線、流脈線45/12
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55/19
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55/19
2-5ここまでのまとめと理想(完全)バロトロピック流体55/19
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66/02
2-7渦度と理想流体の渦度方程式、渦度保存則-省略
Part3粘性流体の基礎と簡単な流れ
3-1粘性応力66/02
3-2Navier-Stokes方程式66/02
3-3非圧縮性流体のNavier-Stokes方程式76/09
3-4境界条件76/09
3-5Reynolds数86/16
3-6一方向の定常流76/09
3-6-12枚の平行な板の間の流れ〜Couette流とPoiseuille流76/09
3-6-1'斜面を流れ下る定常な粘性流-レポート問題
3-6-2円管内のPoiseuille流86/16
3-6-3浸透流86/16
3-72次元非圧縮流れにおける流線関数-省略
3-8球を過ぎる流れ(Stokesの流れ)96/23
3-8-1問題設定:球を過ぎる流れ96/23
3-8-2Stokesの流れ関数(Stokes's stream function)96/23
3-8-3Stokesの流れの導出96/23
3-8-4Stokes抵抗則96/23
3-8-5重力場中の運動96/23
3-8-6実験:水飴の粘性を測る96/23
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106/30
4-2エネルギー保存則(熱力学第一法則)106/30
4-3運動エネルギーの式106/30
4-4内部エネルギーの式106/30
4-5エントロピーの式117/07
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117/07
4-8断熱温度勾配117/07
4-9ポテンシャル温度117/07
4-10熱伝導方程式の導出117/07
4-11エンタルピーの式、ベルヌーイ関数の式-省略
4-12Joule-Thomson 効果-省略
4-13静的エネルギーとエントロピー-省略
Part5密度成層流体と熱対流省略