流体力学の最初の最初、ラグランジュ微分のところでつまづいて困っております。 二枚目の？をつけた計算過程はどのような微分なのでしょうか？ よろしくお願いします。

の1 流れの運動学 8 1 = (u.V)u U のようにして得られた. 記号▽はナブラ (nabla) とよみ 0 鶏分(1.14) 0 マ= e』 + ey Oy 0z のように定義される演算子 (operator) であるす. ea, ey. Ez はそれぞれ』軸, 軸,2軸の正の向きに向かう単位ベクトル (unit vector) で, これらを基本ベク トル (fundamental unit vector)という。 式(1.12) の両辺を At でわって, At →0 の極限をとると,流体粒子の受け る加速度a(z,t) を求めることができ に Au a(x, t) = lim + (u-V) u(z, t) At→0 At Ot D -u(x,t) Dt となる.ただし D +u.V Ot Dt で,D/Dt をラグランジュ微分 (Lagrangian derivative),あるいは実質微 分(substantial derivative), あるいは物質微分 (material derivative) という。 Du/Dt= Ou/0t+ (u.V)uの右辺第1項は, 流体中のある点aをつぎつぎと 通過する流体粒子の速度の時間的変化の割合を表しており,局所加速度 (local acceleration) とよばれている. また第2項は,点cにある流体粒子がある瞬間 にその前後の流体粒子の速度差のために受ける速度の時間的変化割合で対流加 速度 (convective acceleration) とよばれている。 ラグランジュ微分 D/Dtは, オイラーの方法の意味で »とtの関数として表 された量,すなわち 「場の量」に対してのみ作用させることができる. なぜな ら,その定義式(1.16) の右辺は, 独立変数を αとtとするときの偏微分0/0tと ▽によって構成されているからである. aとtの任意関数 f(z,t) のラグラン ジュ微分は,式(1.15) を導いた過程から理解できるように, 流れに伴う f(x.t) の時間的変化の割合,すなわち, 流体粒子の軌跡に沿っての f(z,t) の時間的変 化の割合を表す。 十演算子▽をスカラー関数f(a)に作用させて得られるVfは, f の勾配 (gradient) とよばれ る。▽をスカラー関数に作用させたときは▽の代わりに grad という記号を使ってもよい。す なわち, ▽f=gradf. 後に述べるように, ▽をベクトルとみなしてベクトル関数に作用させ る(内積をとる)ときは, 記号 gradは使わない、ただし、式(1.13) の▽は grad を使って書 くことができる。

1番下の式ってなんの式なんでしょうか

ガウスの法則は. クーロンの法則から導いたが, クーロンの法則と同等の 法則と考えてはいけない. ガウスの法則だけではクーロンの法則を一意的に 導くことができない. 球対称の電荷分布が球対称の電場をつくるということ を導くことはできないのである. 微分演算子V とベクトル場 世 の外積 9のRB (90 ミ290い0 (9 95: vxp=e [壇 が ( 5 e( の ) をマクスウェルは BB のカール, 後に回転と呼んだ (さまざまな別名を考えた ようである) . へヴィサイドはcurl と表した. また rot BB と表すことも多 い. 正確には回転密度と呼ぶべきである. 次節で証明する積分定理 (2.44) AOも を体積要素 A に適用すると

(8.3)の2つ目の等号ってどのようにして計算しているのでしょうか

S8 境界値開是 へWX) = ーニZ) 113 8.2) を解かなくてはならない. この場合, 真電荷の空間的分布 のz(*%) はあたえられた ゃのとする. もし, 上の方程式が解けたならば, 導体表面 S 上の表面電荷の刻 度分布 o は の 三e婦・72 ーe有(⑤) 8.3 であぁあたえられる. ここで 2 は導体表面に外向きにたてた法線方向の単位ベクト ルであり, み による微分は z 方向への方向微分である. (8.3)は, 容易にわかる ょ5K, Gauss の法則 (4.10) を導体表面上の微小部分に適用したものである. ⑱.1) ぁるいは (8.2) の偏微分方程式を, 問題に適した境界条件のもとに解くこ とは, 特殊の場合をのぞいては一般に困難である. そして個々の問題に対 して, 幣珠な数学的技巧を工夫する必要があり, それらは物理学の問題というよりも応 用数学の問題でもるといってもよいであろう. ここでは, 物理学の他の領域にお いてもよく利用される, なるべく 一般的な方法についてのみ概説するにとどめる・ 等角写像法などの特殊な方法に興味のある読者は, その方面の専門書を参照され たい. 1) 鏡像決 (method of imageS) 人 間内に点電荷と導体とがある場合を考えてみよう. このとき, mn さる

12の問二の解説に書いてある×2の意味が分かりません(3枚目の黄色いマーカー) 教えてください

12 自然の長さ 7 ばね定数んの 2 つの軽いばねを, 質量 の小球の上下に取り付けたョ 下倒のばねの増を床に取り付け, 上側のばねの銘を手で引き上げた。重加速度の大きさ をのとする。 図1のように, ばねの長さの合計を 27 に して小球を静止さ せた。小球の床からの #を表す式として正しいものを, 下の ⑩ー⑥ のうちから1つ選べ。ただし, 2つ のばねと小球は同一鉛直線上にあるものとする。 に 242欠72随と 2 り鹿 9 -合 9本 9 -宣 8 次に, 図2のように, 床からはかった小球の高さが 7になるまで, の つくり引き上げた。このときのばねの長さの合計 ゞと, 高さんから 7 まで小天 上げる間に手がした仕事 叶 を表す式の組合せとして正しいものを, 下の ⑩<| ちから 1っ選べ。 MAU多了AU補 釣っ合あ表んと ロン1 交紋

電磁気のこの問題の3と4が分かりません。 どなたかお願いいたします。

径の無限大に長い円柱内に単位長さあたりで一様に電荷が分布している。 0から=ニ7の領域について考える。 (1) 中心軸からァの距離における電場は円柱座標系を用いると、巨(ァ) = 万.(7)er (e, は動径方向の単位ベクトル) と表すことができる。Ganuss の法則積分形 の左辺を円柱座標で表せ。 モント / (*) - (<)25 = ュ /(e)Pe Gaussの法則積分形 0プン (2) 円欄外部 7 > c) の電場を求めよ。 (3) 円桂内部 7 <c) の電場を求めよ。 (3) 電場戸のr方向の成分 万. を縦軸、 距離ヶ を横軸として2次元グラフで表せ。

答えの番号だけでいいので教えてください！ よろしくお願いします！

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A,B,Cのおもりの運動方程式と張力のつり合い式から加速度a,bと張力T1,T2を求めるのですが、色々試して見たのですが、どうやって求めるのか分からないです。

70 Chapter.7 慣性 図のような質量 71, 742 のおもりがかかった に質量 7 0 りをつげ定滑車に通した. り動き始めたとき, それぞれのおもりの ee NO は、 090 の質量を無捉し. する. 05 71 動滑車にかかった質量 7X1、7722 のおもりは, 動滑車が加 0 紹 ので, 反対方向に慣性力が加わることを忘れない. 72 ページ, TeaTin。 。 (加速度系) の問題の解き方, を押さえる. 解 答 質量 7 のおもりを A, 7 , 7m2 のおもりをぞれぞれ B, 〇 とする. A に働く張力を 婦 , B. O に働く 張力を 75 とする. A が加速度。 で 下降すると, 動消車と B,O の系は 加速度 。 で上昇する. 系内で B が 加速度ぉ で下降すると, COはぁで上 呈する. 系が加速度 。 で上昇するの で. B, C には下方に慣性力 yo. ?2g が働く (図の*印の 2 カカ) 運 動方程式は. は 7o = 79一力 (?.5) B 755王 7 十 ao一 75 |本 人連座系 慣性カ (7.6) NN を考える。 系が加加度。で上昇 (720 25 ー 清ー a EZ 思えばよい. W 1 系全体を加里 0 。 で上上する守 7の の関係は動消事の質量を福 ベータだと思い 上葉禄するので Al 6 に 央 Zs72」 OSIUNMII の B. CE 個性カが位くこ侍 (7?.5) ~ (7.8) ょ り. (8 間時

iSpartanでフェノールの軌道エネルギーを計算したのですが、この画像にあるHOMO, LUMO,その他の時の赤と青は何を表しているのですか？ 軌道が何かはわかりますが、これが軌道と言われてもよくわかりませんでした。

Lumo HONO (03 2 3 ) 4BJaua rearqdo

1から3までわからないので教えて下さい！

問題2 全賠に示すように、A点およびB点で支持きれたはりに。 。 au 650N、ん=150N の荷重が作用している。 つぎの問い | に符えなさい。 (1)垂直方向の力のつり合い式を記六しなさい。 | 4 | (2)2点回りのモーメントのつり合い式を記述しなさい。 二 (3支点反力を求めなさい。 BN 73と、 (① 記( るり3衝護杭のを M。 応包の7る衝作訪みを Veと 650+(50 : Mer Ve / (2 6250x6oo+ gy So = (50 >309

解き分わからない

【1 】As shown in Figure 1, here ame an object Aof mass AZ B ofmass 7 and Cof mass r On a smooth and horizontal surfce. A and B mre inlerconnected by a spring. The Spring has the naumi lcngth of / and a spring constant た A。 B, and C are on one straight Hime and can move along the stmight line. Tuke the right direction as positive fbr velocity Neglect the mass of the spring and air resistanee 国1に示すように, 水平でなめらかな台の上に質量 /の2つの物体 A, Bと質 基wの物体Cが静止している、A と Bはばね定数たで自然散7 のばねで結ばれ てでいるAB,Cは一直線上にあり, この直線上のを動くものとする. 速度の 向きは図の右向きを正にとるものとする. ばねの質基と空気抵抗は無視できる. (①) A and B are oscillated symmetically so ss for center of mass of A and B imtereonnccted by a spdng to be fixed. Find 7, the Gimc pcriod of the oscillgtion. ばねで千ばれた A と B の重心動かないように, A とB の重心に関して左右対 -称に振動させた場合の周期了を求めよ. Next A and B are atrest. The length of the spring is the natural length / で moving speed yo collides perfect-elastically with A. It is assumed that A and C are rigid, the coHlision occurs very shortly and the displacement during the colision is neglected Moreover iis also assumed tbat after the collision。 A snd C do not have nother の 次に, A と B をばねの長さが自然長 7 になる位置で静止させて, C を左から y の速度で A に衝突させる. この衝突は完全弾性衝突であり, かつ物体が非常に かたくて衝突は極めて短時間に行われ, 衝突中の変位の大きさは無視できるも のとする. さらに, Aと Cは一度笑突した後再びぶつからないものとする- の Find tie velociies yand ycofAand Cimmediaedy Ner he colison。 respectiweiy 衝突直後の A と C の速度w vcを求めよ. ⑬) Find the velocity yoof the cemlerofmassofAand B using が6 and ye 衝後の A と B の重心の束度woを44を用いて表せ (④ Find mc minimum lengtb ofthe pcng sferthe colision ing ヶ。 4 we かた 衝突後, Aと B が最も近接したときのばねの長さを ヵ, 7 w。 4を用いて表せ。 も Hi