人気のサイエンスミステリーシリーズに東海編が登場。本書は、物質工学科助教の亜澄錬太郎と博士課程1年の山田安息香、刑事の水銀隆が巧妙に仕組まれた殺人事件のトリックを化学的に解明し、事件を解決していく物語です。各物語のあとにトリック解説と化学解説がある三部構成で読み進めることができるので、化学の知識がない読者でも理解しやすい内容になっています。
今回は東海地方を舞台に、さまざまな殺人トリックを解明する。「捏造の連鎖(名古屋編)」「国籍の悼み(豊田編)」「美貌の陥穽(静岡編)」「毒の巫女舞(三重編)」「学長の試金石(岐阜編)」の全5話。
●第1話 捏造の連鎖(名古屋編)
●第2話 国籍の悼み(豊田編)
●第3話 美貌の陥穽(静岡編)
●第4話 毒の巫女舞(三重編)
●第5話 学長の試金石(岐阜編)
教室で黒板を前に語りかけるような解説で、“丁寧でわかりやすい”と定評のある松下貢先生による「物理学講義シリーズ」。その姉妹書となる本書では、「力学」「電磁気学」「熱力学」に共通する道具としての数学を一冊にまとめ、豊富な問題と共に、直観的な理解を目指して懇切丁寧に解説した。取り上げた題材には、通常の「物理数学」の書籍では省かれることの多い「微分」と「積分」、「行列と行列式」も含めた。
すべての道具には使用する対象と使用目的があるように、道具としての数学にも使用の動機がある。本書を読めば、大学の理工系学部に入ってすぐに学ぶ「物理学」がスムーズに理解できるであろう。
【担当編集者より】
「力学」で微分方程式が解けず、 勉強に力が入らない。
「電磁気学」でベクトル解析がわからず、ショックだ。
「熱力学」で偏微分に悩み、熱が出た。
……
そんな悩める貴方の、頼もしい味方になってくれる一冊です。
1.微 分
1.1 1変数関数の微分
1.2 テイラー展開
1.3 指数関数とその微分
1.4 対数関数とその微分
1.5 複素数とオイラーの公式
1.6 まとめとポイントチェック
2.積 分
2.1 面積と積分
2.2 微分と積分の関係
2.3 定積分と不定積分
2.4 初等関数の不定積分
2.5 置換積分
2.6 部分積分
2.7 多重積分
2.8 まとめとポイントチェック
3.微分方程式
3.1 微分方程式の階数
3.2 1階微分方程式
3.3 2階微分方程式
3.4 まとめとポイントチェック
4.関数の微小変化と偏微分
4.1 多変数関数の微小変化と偏微分
4.2 偏微分の応用(1) -力と位置エネルギーー
4.3 偏微分の応用(2) -ヤコビ行列式とその性質ー
4.4 まとめとポイントチェック
5.ベクトルとその性質
5.1 ベクトルとは何か
5.2 ベクトルの内積(スカラー積)
5.3 特別なベクトル
5.4 ベクトルの外積(ベクトル積)
5.5 ベクトルの3重積
5.6 まとめとポイントチェック
6.スカラー場とベクトル場
6.1 ベクトルの微分
6.2 ベクトル場とスカラー場
6.3 スカラー場の勾配
6.4 ベクトル場の発散
6.5 ベクトル場の回転
6.6 まとめとポイントチェック
7.ベクトル場の積分定理
7.1 ベクトル場の線積分と面積分
7.2 積分定理(1) -勾配の場の線積分ー
7.3 積分定理(2) -ガウスの定理ー
7.4 積分定理(3) -ストークスの定理ー
7.5 まとめとポイントチェック
8.行列と行列式
8.1 行列
8.2 行列の演算
8.3 いろいろな行列
8.4 行列式
8.5 行列式の性質
8.6 逆行列
8.7 連立1次方程式
8.8 行列の固有値と固有ベクトル
8.9 まとめとポイントチェック
あとがき
問題解答
索引
工業的に有用で実用化実績が高い熱硬化性樹脂であるが,縁の下の力持ち的存在で目に付かないことも多い。研究開発対象として完成の域に達しているという見方もあるが,橋架け構造を取るがゆえに未解明の現象も多いのが現状である。近年,熱硬化性樹脂の高次構造を制御することによって熱伝導性等の新しい機能を発現させる研究も活発化してきた。本書では熱硬化性樹脂の基礎科学から,最近のトピックスとしての高次構造制御に関する高機能性発現の内容まで取り上げ,わかり易く解説する。
第1章 熱硬化性樹脂の基礎科学
第2章 熱硬化性バイオマス樹脂
第3章 自己組織化による構造制御と機能発現
第4章 相分離による構造制御と機能発現
第5章 外場(磁場配向など)を用いた構造制御と機能発現
第6章 熱硬化性樹脂の劣化現象
本書では、材料力学について、その目的や周辺学問との関連性を示し、特に一次元的応力場の重要問題に絞って記述した。改訂版では、本文全体を通して、特に理解し難い所は、新しい図、表の追加を含め平易に理解できるように加筆、訂正した。本文中の現状においてその必要性が少ないと判断される部分は、思い切ってカットした。逆にこれからますます重要になると思われる部分は、節として格上げし充実した。
本書は、福島第一原子力発電所事故後の原子力を取り巻く環境変化を踏まえ、将来を見据えた原子力利用の方向性を提示している。その上で、原子力利用の中核を担う、軽水炉と高速炉(FBR)、その核燃料サイクルについて、開発経緯、仕組み、世界各国の開発状況について詳しく解説している。
沸き立つ地球内部から遙か宇宙の彼方まで、自然現象の不思議としくみを様々な角度から紹介。
イラストでやさしくポイント解説。確認問題でチェックも万全。
実務に役立つ内容を短時間で学習できる。重要ポイントがよくわかる!必要な部分が効率よく学べて、実務にも役立つ!各種国家試験に向けた学習にも最適。
分子シミュレーション法の二大柱の1つで,乱数を用いて作成していく確率論的なモンテカルロ法を詳述。〔内容〕MC法の概要/統計熱力学の基礎/MC法/シミュレーション技法/MC法の適用例/高度なMC法/重要数式/計算プログラム集
1. モンテカルロ法の概要
2. 統計熱力学の基礎
2.1 統計集団
2.2 各種統計集団
2.3 熱力学的物理量
2.4 2体相関関数
3. モンテカルロ法
3.1 加重サンプリング
3.2 マルコフ連鎖
3.3 メトロポリスの方法
3.4 各統計集団に対するモンテカルロ・アルゴリズム
4. シミュレーション技法
4.1 粒子の初期配置
4.2 周期境界条件
4.3 計算時間の短縮化技法
4.4 カットオフ距離の導入による平均値の補正
4.5 2体相関関数の評価
4.6 平均値の誤差評価
4.7 長距離相互作用の処理(エワルドの方法)
5. モンテカルロ法の適用例
5.1 コロイド分散系の凝集現象
5.2 強磁性微粒子の磁気モーメントの配向分布
6. 高度なモンテカルロ法
6.1 微粒子の凝集構造捕獲のためのモンテカルロ法
6.2 改良型モンテカルロ法
7. 付 録
7.1 ディラックのデルタ関数とフーリエ積分
7.2 マクスウェル分布
7.3 ビリアル状態方程式
7.4 レナード・ジョーンズ分子
7.5 一様乱数
7.6 エワルドの方法による表式の導出
7.7 基本的なFORTRANの計算プログラム集
8. 索 引
<big><strong>日々接している現象は応用解析の宝庫!</big></strong>
応用数学には多種多様な課題があり,汲めどもつきない問題が人々を魅了している.その中でも,非線形力学の諸問題は数学・物理学・工学の融合する場であり,数学,特に解析学の応用には格好の材料である.本書は,主として日常現象に見られる非線形力学現象を数学の立場から解説し,その面白さを理解していただくことを目的とする.現代の応用数学では計算機実験が不可欠となっており,非線形力学の分野では特にその必要性が高い.したがって,本書では具体的に計算した例を多数用意した.
1. 応用数学・応用解析学を学ぶ際の心構え
2. 曲線,曲面,そして曲率
3. 図形の重心
4. 表面張力
5. 表面張力に関連した数学の問題
6. 初等的な変分問題
7. 最速降下線変分法の出発点
8. マクスウェル・円錐曲線・幾何光学
9. グリーンの公式と静電気学
10. 熱伝導・フーリエ解析
11. 非圧縮非粘性流体の基礎理論
12. 天体の形状
13. 非圧縮粘性流体の方程式
14. 流体中を通過する円柱による粒子の運動
付録A 2次曲線
付録B 演習問題解答
5000年前の男アイスマン、シュリーマンのトロイア発掘、旧約聖書の最古の写本、ヴィンランド地図、ツタンカーメンの呪い、エドガー・ケイシーとアトランティス…虚実入り乱れる古代の謎を、最先端の科学的調査と膨大な資料を駆使して解き明かす。図版60点収録。考古学博士と考古学ジャーナリストのコンビがおくる、正統派・古代文明謎解き本の完結篇。
本書の目的は,近年発展のめざましい非平衡統計力学について,基礎から最先端までの道案内をすることである。現代的な非平衡統計力学の本格的な教科書(2000年代以降の大きな発展である,「ゆらぎの定理」などの「ゆらぎの熱力学」の考え方を本格的に取り入れたもの)は,本書が和書で初である。とくに,情報と熱力学を融合させた「情報熱力学」について本格的に解説された教科書は世界的にも例がなく,本書のもっとも大きな特徴である。
読者に専門的な予備知識は要求せず,物理学科や応用物理学科の学部2年までで習う程度の熱力学・統計力学の初歩的な知識だけで読めるように工夫されている。とくに情報理論については,完全にゼロから解説を行った(したがって,本書のそれなりの部分は,意欲ある高校生なら読めるはずである)。また,ランジュバン方程式など伝統的な非平衡統計力学の概念についても,予備知識を前提にせずゼロから解説した。
一方で,熱力学不確定性関係など,現在世界的に活発に研究されている最先端の話題についても詳細な解説を行っているため,統計力学を専門とするプロの研究者にも有益である。量子ドットから生体分子モーターまで多彩な具体例を取り上げることで,異分野への接続に留意した(とくに生物物理の研究者は,主要な読者層の一角になるはずである)。
ちょうど1セメスター程度の講義に用いることができるよう,コンパクトにまとめられている。
第1章 イントロダクション
1.1 ゆらぎの熱力学
1.2 情報熱力学
1.3 シラード・エンジンと情報熱機関
第2章 非平衡系の熱力学第二法則
2.1 ゆらぐ熱力学系の定式化
2.2 熱力学エントロピーと情報エントロピー
2.3 非平衡ダイナミクス
2.4 エントロピー生成と熱力学第二法則
2.5 熱力学的可逆性
第3章 ゆらぎの熱力学
3.1 ゆらぎの定理
3.2 不可逆熱力学の枠組み
3.3 ゆらぎの定理から線形応答理論へ
3.4 マルコフジャンプ過程
3.5 非平衡定常熱力学
3.6 熱力学不確定性関係
第4章 情報熱力学
4.1 フィードバックと第二法則
4.2 測定に要する仕事
4.3 情報交換における第二法則
4.4 メモリの構造
4.5 自律的なマクスウェルのデーモン
付録A 情報理論入門
A.1 シャノン情報量
A.2 相互情報量
A.3 カルバック・ライブラー(KL)情報量
A.4 フィッシャー情報量
A.5 モーメントとキュムラント
付録B ランジュバン系
B.1 伊藤公式とフォッカー・プランク方程式
B.2 ランジュバン系の熱力学
【書籍の特徴】
流体シミュレーション(CFD)ソフトのAnsys FluentにAnsys Student という学生向け無料版が提供されています。これにより個人のパソコンでCFDが手軽に学習,習得できるようになりました。しかし,未だ初心者向けのCFD解析の解説本はありません。そこで本書はCFD に興味を持つ学生,技術者のために,Ansys Fluentによる例題解法を紹介した例題集です。
解説した111の例題は流体工学,伝熱工学,化学工学の教科書から収集しています。円管内流れ,境界層流れ,自然対流など工学部の学生なら知っているモデルが多いでしょう。付属の解法ファイルをダウンロードして,その例題のCFD計算を直ぐに試すことができます。
【主要目次】
第1章 流れ
1.1 境界速度起因の粘性流れ
1.2 圧力起因の粘性流れ
1.3 外力起因の粘性流れ
1.4 強制対流
1.5 混相流
第2章 伝熱
2.1 伝導伝熱
2.2 非定常伝導伝熱
2.3 対流伝熱
2.4 複合伝熱
2.5 凝縮伝熱・蒸発伝熱
第3章 物質移動と拡散分離操作
3.1 静止媒体中の成分拡散ー定常,非定常ー
3.2 対流拡散
3.3 気液間の物質移動(蒸発,凝縮,ガス吸収)
3.4 物質移動操作
第4章 装置の混合特性
第5章 反応工学
5.1 回分反応器(BR)
5.2 流通式槽型反応器(CSTR)
5.3 管型反応器(PFR)
5.4 物質拡散と反応の複合モデル
【読者へのメッセージ】
Ansys Studentを自分のパソコンにインストールして,先ず知っているモデルのCFD計算を試してみてください。付属のExcelによる設定法解説や解説ビデオを参考にAnsys Fluentが初歩から学べます。