bの解き方がわかりません。助けてください。

初速度 V で質量mの小球を鉛直上向きに投げ上げる. 座標軸は鉛直上向きを正に取り,t=0に おける小球の位置を座標軸の原点とする. また重力加速度の大きさを g とする. (下記の課題では, 解析する運動に対する自由体図を描くところから始め, 途中経過を省くことなく,一つずつ確認し ながら問題を解くこと) (a)時刻 t における小球の速度と位置を計算し, 小球が高さH に達する時刻を求めよ. ただし, 小 球には重力のみ作用するものとする. (b) 時刻 t における小球の速度と位置を計算し, 小球が高さHに達する時刻を求めよ. ただし, 小 球には重力に加えて, 速度に比例する抵抗力 (比例定数 k) がはたらくものとする.

bの解き方がわかりません。助けてください。

初速度 V で質量mの小球を鉛直上向きに投げ上げる. 座標軸は鉛直上向きを正に取り,t=0に おける小球の位置を座標軸の原点とする. また重力加速度の大きさを g とする. (下記の課題では, 解析する運動に対する自由体図を描くところから始め, 途中経過を省くことなく,一つずつ確認し ながら問題を解くこと) (a)時刻 t における小球の速度と位置を計算し, 小球が高さH に達する時刻を求めよ. ただし, 小 球には重力のみ作用するものとする. (b) 時刻 t における小球の速度と位置を計算し, 小球が高さHに達する時刻を求めよ. ただし, 小 球には重力に加えて, 速度に比例する抵抗力 (比例定数 k) がはたらくものとする.

解説の意味がさっぱり分かりません。 何故、平面上だと角運動量がzだけなのですか……？ 回答よろしくお願い致します。

23. 図のように, 基準点 0 を中心とする半径aの 円周に沿って質量 m の質点が速さ aw で等 速円運動している. 任 意の時刻 tでの質点の 位置ベクトルがr (a cos (wt), a sin (wt), 0) と書き表される時, 基準 点Oに関する角運動量 ベクトルを求めなさい. m (a) (0, 0, aw) (b) (0,0,ma²w) (c) (a cos (wt), asin (wt), 0) (d) (aw cos (wt), aw sin (wt), 0) (e) (- aw sin(wt), aw cos(wt), 0) - - O v= * = (-aw sin wt, aw cos wt, 0) Lz = ma²w (cos² wt + sin² wt) = ma² w L = (0, 0, ma²w) y 【解】 ry 平面内の運動であるから角運動量Lは成分Lz m(Ivy yuz) しかない. r(t) 8(t) v(t) = rpyYp=

微積を使ってどのように解くのですか？教えて欲しいです。

問題1 ある国産スポーツカーの0m地点(停止時)から 400 m 先までの加速時間は、13.0秒である。 加速が一定でまっすぐ進むものとして、加速度 [m/s°] と400m先の地点での速度(到達速度)[km/h] を求めよ。座標軸を設定し、微分積分を用いて解答すること。 (u-t直線を用いた解法は不可。)

マーカー部分の意味が分かりません。また、二行目の丸1のところもわかりません。どなたか教えてください

【解答】 図4.25のように座標軸をとり, 運動方程式を成分で書くと こまの運動方程式を解くことにより Lの運動を調べよ. 体 剛 2.4 こまの歳差運動 115 例題 11 dLx dt dLyー dt dL-0 dt arLy, ー erLx, の dL+ erLxー0 d っあるから、LょLは単振動である、したがって①の第1~2式を考えて L=L」 cos(apt-a) L=L」sin(@pt-a) とまける。ただし Lュ=VL°+L, aは定数である.一方, z成分の運動方程式から (Lyについても同様) は L=一定 が得られる.したがって Lはz軸のまわりを角速度 wp で歳差運動することが分かる. 加える力 OP L L。 x y 加える力 y x 図4.25 図4.26

問2の(3)(4)を教えてください

問2. ばね定数 k [N /m] (k > 0) の軽いばねがある。なめらかな水平面上でこ 自然長 のばねの左端を固定し、右端に質量 m kg] の物体を取り付けた。次に、 手で mm 物体を引っ張ってばねを自然長より cm 伸ばしてから静かに手を放した。図 0 に定義された座標軸に基づいて、その後の物体の運動について、以下の間に答 えよ。ただし,時刻 ts]での物体の位置を (t) [m] とし、ばねが自然長のときの物体の位置を原点とする。 (1) Find the restoring force F, [N] that the spring tries to return when the object is displaced by z m from its natural length. (2 points) d'z as its acceleration. dt? (2 points) (2) Find the equation of motion of the object, using the notation of (3) Find the general solution of the equation of motion of the object. (3 points) (4) Find the solution that meets the initial conditions described in the problem. Here, the moment when the hand is released is set as time t==0s. (3 points) 問3.問2では摩擦などの抵抗力がない理想的な単振動を扱ったが、実際には抵抗力が存在する。 抵抗力は速度 dt に比例することが多く、この比例定数をc[N.s/m] (c> 0) とおくと、 運動方程式は教科書 P.66 の(2.40)式として表 される。この方程式の一般解は、 教科書 P.52に示す「定数係数の2階線形同次微分方程式の一般解」として表され、 教科書 P.66 の下段3行に示すような解 a) c)となる。これらの解の導出課程を、 以下の手順に従って示せ。 d。 da. (1)(2.40)式 m = ーkc - c dt? の右辺において、c dt の項の符号がマイナスである理由を考察せよ。 dt (2点)

問2の(3)(4)を教えてください

問2. ばね定数 k [N /m] (k > 0) の軽いばねがある。なめらかな水平面上でこ 自然長 のばねの左端を固定し、右端に質量 m kg] の物体を取り付けた。次に、 手で mm 物体を引っ張ってばねを自然長より cm 伸ばしてから静かに手を放した。図 0 に定義された座標軸に基づいて、その後の物体の運動について、以下の間に答 えよ。ただし,時刻 ts]での物体の位置を (t) [m] とし、ばねが自然長のときの物体の位置を原点とする。 (1) Find the restoring force F, [N] that the spring tries to return when the object is displaced by z m from its natural length. (2 points) d'z as its acceleration. dt? (2 points) (2) Find the equation of motion of the object, using the notation of (3) Find the general solution of the equation of motion of the object. (3 points) (4) Find the solution that meets the initial conditions described in the problem. Here, the moment when the hand is released is set as time t==0s. (3 points) 問3.問2では摩擦などの抵抗力がない理想的な単振動を扱ったが、実際には抵抗力が存在する。 抵抗力は速度 dt に比例することが多く、この比例定数をc[N.s/m] (c> 0) とおくと、 運動方程式は教科書 P.66 の(2.40)式として表 される。この方程式の一般解は、 教科書 P.52に示す「定数係数の2階線形同次微分方程式の一般解」として表され、 教科書 P.66 の下段3行に示すような解 a) c)となる。これらの解の導出課程を、 以下の手順に従って示せ。 d。 da. (1)(2.40)式 m = ーkc - c dt? の右辺において、c dt の項の符号がマイナスである理由を考察せよ。 dt (2点)

物理　モーメントの問題で考え方が思いつかないので教えてください

22:01 11月18日(木) 全0 63% A kogyokai.com [3. 機械力学) 下図に示すようにx,y,z座標軸上のy軸方向に棒OB がある。棒OBは、O点でx軸回 1 りに回転自由に取り付けられている。棒の先端部B点には,質量m= 80 kg のおもりが吊し てある。棒上のA点から,2本のロープ AD, AE で支持してある。 下記の設問に答えよ。ただし棒OB の質量は無視するとともに、重力加速度g= 9.8 m/sec? として計算せよ。 Z C=50D E C=500 S T P T A B y R d-300 a=600 b=200 X m (単位;mm) (1)2本のロープAD, AEに,それぞれ働く張力T [N] を,下記の(数値群)から最も 近い値を一つ選び、その番号を解答用紙の解答欄【A】にマークせよ。 【数値群) 単位(N) 0 1246 2 1452 3 2314 の2521 6 2623 (2)棒の支点0点に生ずるy軸方向の反力R (N]を,下記の(数値群]から最も近い値を 一つ選び、その番号を解答用紙の解答欄【B】にマークせよ。 (数値群) 単位(N] 0 1745 2 2090 3 2859 の 3462 6 4363 OJMDIA

厚さがdと言われているので、写真の黒字の範囲で考えた場合答えは、0、(ρ/εo)z、(ρ/εo)×dになりますか？

2 微分形のガウスの法則を用いて電場を求める 次に,微分形のガウスの法則 P(r) V-E(r) = €o を用いて、平面電荷の作る電場を求めてみよう国,この場合,平面電荷を実は厚みdの板に一様な密度pで分 布している電荷だと考えることになる(図).この仮設は尤もらしい。なぜなら(厚みのない)2次元的な平面 電荷は実際には存在せず,見るものさしを細かくしていけば,いつかは厚みのある板状の一様電荷分布になる だろうからだ、原点を板の厚みの半分のところにとり図口のように座標軸を導入する。こにでも対称性から、 (0,0, di2) p (0,0, -d2) x 図7 電場はzにしか依存せず,z軸に平行な向きであることが分かる。よって(21) 式は次のようになる。 P €O (2.2) 0 ||> d/2 について,対称性から E.(-2) = -E(2) であることに留意すると, -E (2く-d/2) (2.3) E ただしEは定数、また|<d/2に対して E.(2) = 2:+ D (2.4) Dは定数である国z= ±d/2 で電場は連続であるという条件から、 E(d/2) = 2d (2.5) 2+D=E E(-d/2) = pd +D=-E (2.6) €o 2 :E- d 2co D=0. (2.7) ** ひとまずふ関数を用いないで電場を求め,後でもう一度ふ関数を用いて解くことにする。 *9対称性の要請である E(-2) = -E.(2) を満たすためには D=0であることは分かる。 4 2012-05-21ver1, 22ver2, 2013-03-09ver3 ZSO 03Zsd zad ガウスの法則について すなわち, pd 2€0 P. €O pd 2€o (-d/2<:くd/2) (2.8) (こ>d/2).

質量をmとして粒子の運動についての問題です。 A sin(wt＋a)の式に初期条件をどう付け加えていけばいいのかがわからないです。解説又は回答を早めに教えてくれると嬉しいです。

ばね定数をkとすると運動方程式は、 d?x(t) ーkx = m dt? 初期条件は x(0) = -! dx(0) = 0 dt (1) x(t)を求めよ。 (2) v(t) = dx(t)を求めよ。 dt (3) x(t)とv(t)のグラフを同じ座標軸で描け。