電磁気学の問題になります。 問3以降全く分かりません。教えていただけると助かります。

真空中で円周にそって流れる電流 (円電流) がつくる磁場, および, 円電流と等価な磁気モーメントについて 考える. 一般に,真空中で電流素片Ⅰds が距離 R だけ離れた点につくる磁束密度 dB は dB = Ho Ids x 4π R² で与えられる (ビオサバールの法則) ここで, Mo は真空の透磁率,Iは電流の大きさ, ds は電流の方向に とった微小変位ベクトル, hは電流素片からその点に向かう方向の単位ベクトルである. (1) 下図 (a) に示されるように、座標原点を中心とする π-y平面上の半径aの円周にそって図に示された方 向に電流Iが流れているとき, 点A(0, 0, h) における磁束密度の向きと大きさを求めよ. ただし, ん > 0 とする. (2) 下図(b)に示されるように、座標原点におかれた大きさがpでz軸方向の磁気モーメントが,点A(0, 0, h) に作る磁束密度の向きと大きさを求めよ。 ただし, 磁気モーメントとは正負の磁荷の対が微小な距離だ け離れているものであるが, んはその距離に比べて十分大きいとする. 問 (1) と問 (2) の結果より, 半径aの円電流Iは,十分遠方からみると, 大きさがHoTa²Iの磁気モーメント と等価であると考えられる.このことを利用して,次に, 真空中で円運動する荷電粒子について考える。 ただ し, 古典力学の範囲で考えることとし, この円運動による電磁波の輻射は無視できるとする. (3) 座標の原点に電荷g (> 0) が固定されている。 下図 (c) に示すように、質量がmで-gの電荷を持つ質 点が, g-y平面上で原点の周りを図に示す方向に一定の角速度で円運動している. この円の半径をと する. この質点の円運動を円電流とみなすことにより, 十分遠方からみた等価な磁気モーメントの向き と大きさ on を求めよ。 ただし, 真空の誘電率を e とする. (4) 下図 (d) に示すように、 磁束密度が B (> 0) で軸方向の一様な弱い磁場中で、 問 (3) と同じ問題を考 える ただし, 質点の円運動の半径は問 (3) と同じと仮定する. このときの十分遠方からみた等価磁 気モーメントの大きさを Pen とし, Apo PeB-Poo をBの1次までの近似式として求めよ. 2 •A(0,0,h) Z •A(0,0,h) y Pr (b) C 2 dan dal g 'T

高校物理のプリントの穴埋めを教えてほしいです！ 調べて分かったところはできる限り埋めました！ (力のはたらき 高2 物理基礎)

D00000 カー1 ※2カがつり合わない場合 物理基礎プリント No, 13 大きさが異なる 同じ向き 1. カのはたらきと表し方 作用線が異なる ■力の種類 ■力のはたらき 人によるカ以外に、次のようなものが存在する。 運動(速度)を変化させ。(言い換えると→ [ )を生じさせる) (土也王球)の中心が、すべての物体を引く力(質量に比例する。] 重力の大きさを(重さ )ともいう。 の重力 物体の 形を変える。 面の上に置かれた物体に対して、 面から常に( → 物体の運動(速度) が変化したり、 形が変わったときは、必ず、 力がはたらいている。 の垂直抗力 )な方向にはたらく力 [面が物体を押し返すカ) 力の単位:[N)(読み方: ニュートン )を用いる。 面の上に置かれた物体が、滑ろうとするのを妨げる力。次の2つがある。 静止している物体にはたらくもの → ( 静止摩擦力 ) 動いている物体にはたらくもの → ( 3摩擦力 ■力の3要素 力は、力の(同き)、1大きさ)、1作用点 決めないと、そのはたらきが決まらない。→ カの3要素 )の3つの要素を 動摩擦力 へ 静止摩擦力 動摩擦力 引くカ 引く力 力は矢印を使って表す。 矢印の(-さ)は 力の大きさ、矢印の向きは力の向きを表す。 また、作用点を通り、力の向きに引いた )と言う。 IIT 。 矢印の長さ カの大きさ の張力 まっすぐに張った状態の( )などが、物体を引く力 直線(点線]を力の (ゴム)等。のように、力を加えたとき変形する物体が、元に戻ろうと して、相手の物体に及ぼす力 の弾性力 矢印の向き → カの向き 自然長 ※力を加えたとき変形し、力を取り除くと 元に戻る物体を、一般に弾性体と言う。 伸ばしたとき 矢印の始点 → カの作用点 2. つり合う2カ 縮めたとき 弾性力 2つの力が同時にはたらいているにもかかわらず、 物体が ( 吉-) したまま、ある いは、 フリ合っいる)と言う。 ■つり合う2カの例 [いずれも物体は静止している) )している状態のとき、 その物体にはたらく力は( の重力と垂直抗カ の重力と張力 の重力と弾性カ の引く力と静止摩擦力 (作用線が異なるが回転した いので、つり合いと同じと見 なす。) ■2力がつり合う条件 )が同一 の大きさが( い ③向きは (正反大t? へ

どなたか解説付きで教えてください！！

鉄A, B, Cの温度を求めよ。 外部との熱の出入りは無視できるものとする。 以下の条件のもとで頭蓋骨が骨折するかどうかを判定せよ。 の質量2kg の硬い物体が頭上 4.9 m の高さから頭の上に落下する。 物体が頭に触れてから静止するまでの時間を00 秒, 物体と頭の接触面積を1 cm? とする。 頭蓄骨は 10° N/m? の応力 (圧王力) がかかると骨折する。 2 真量1kg の3個の鉄A, B, Cと, 質量3kg の鉄Xに対して, 以下の操作を行った後の 鉄A, B, Cの温度を0℃, 鉄Xの温度を160℃にする。 の鉄Aを鉄Xに接触させ, 温度が一様になったら離す。 ③鉄Bを鉄×に接触させ, 温度が一様になったら離す。 ④鉄Cを鉄×に接触させ, 温度が一様になったら離す。 図の回路において, 1 番左の抵抗だけが22で, それ以外の抵抗はすべて 1Ωである。2 2の抵抗に1A の電流が流れている。 (1)電流2~1s を求めよ。 (2) 全体を一っの抵抗とみなすと, その抵抗値 Ra は, P』から入ってQ4から出ていく電流 R。を小数点以下第2位まで求めよ。 3 P4Q4間の電圧 と表される。 P1 P2 P3 P4 これだけ22 1=1A I3 Is Ir Q4 Q3 I6 Q1 Q2 I2 IA Is 図1

マーカーのところってどのように近似してるのですか？

7較の2 9z 2 6z "8z OS 6* 9の (寺 -e計のみつ な。 や万,が のぐー2の で時間空間的に変化するとすれば 2 デー ee?一jro三0 となり 図 10-7 ニーソ(zoo二ee?) 王(1上すり)YZzo/2三①)/2 (9三Y2/ zoの) を三e/c とおき, 電界や磁界の成分を ちあe-%*。 万三万e-*%! と書き, 三つの領域で次のよ ヶ生0 : 選三oe二戸ばく 万(%/んoo) (Peは2:一戸,e-はの 0ミニ2 : とーーだoeの上だ/e-7" (6/Zo) (だ2一だ7e-せ9 gz : アーp,e2 万=(%/Z。o) あecばく ヶ三の での連続条件 : ze“二戸"の7三刻,/eは9 > CN 5 だeeー eeニgEret6 ただし 8ニニ 7 守 9 (Qiデの ZiCd り) 応三1/2) 6) 記27-の4。 だ/三1/2) 1一8) 記せの4 を三0 での連続条件 : 玉士戸ーア+だ/。 所一把ニ(1/8) (ダーめど) これを 記, 玉 について解き, 上に得た だ, "を代入すると が=Q/26) {8+1) だ21だ ニ①/48) (d+8)?e-"“ー ローg) 2769) 6は6記。 か=Q①⑪/28) ((@-)だ(8+1 下り = /48) (6?ー1) (6-""ーet) 2は6 173((28gssl (と括りSSいい3) (つの) 。 太。 d+の2e-““ーローの7e76 1T8)?一ローの2e-% CYS 49e は9 VetseciS 右記 (6はTQM2つ。 (Ra だだ| メニーix2=ニ1一2/8

2枚目1番上のふたつめの等号はどのように変形しているのでしょうか

[3 ] 誘電率e, 透科率 。 電気伝導率c の導体の中に角振動数 め の平面電磁波が進 入したとき, 導体内に生ずる電磁界を求めよ. 解 とが0でないから電信方程式 (10・35), (10・36) の解を求めることになる. 進行方向をz軸と する 2 の 万, 所 けが残る う 作 々, ヶ軸をと の とができ, 故三万((々)eの5 太王万(<)eの* の形と の 8 すれば (10・35) (10・36) は 9 あおの 2 ーー ー(一ge?十7ヶんの) 万 てつう のニーgZeの"十jrんの, の三@十7の とおくと, が=(のーーの) 上22。 一ニーeeeの248王go より 人学(な()ド ちらのどき 記。ーe 7714e6 ー oe 77eKe6ー8の これに対して 万万oe-7740 とおくと, (10.9) の成分 9Pz/9zニ=ーz97。/9: より,

F^μγがマーカーで引いたところのようになるというのがよくわかりません どなたか教えてください🙇‍♂️

て<運動方程式 15.4 電場と磁場の統一: フ ー ゲグジージツアル 前項では3次元空間で定義されたマッ クスウェル応 へ拡張することで電磁場のエネルキ\ー . 運動量テン が ここでは電磁場の4元ポテンシャル(4) カテンソルを4炊元時補 レル/縛 を導入したのだ (@/c 4)T から直接的に を定式化する. これによって, 度力は電場と克場統一した4 次元時で しい形式に整理される. まず (4) の微分?2) によって誘導されるぅ 階の反対称 レウォンシクルレ ルーの4リー 4。 (1.91) を定義する. これを電磁場のテンソル (electromagnetic elq tensor) あるいは ファラデーテンツル (Faraday tensor) という. 電磁場の定義式 (1.38)-(1.39), すなわち玉ニ ー(Vの上の4), ーV x 4 を用いて成分を書き下すと 0 1/c >/c 5/c 六際の)半ー証2 ーpg5/c 3 0 。ぢ: ー85/@ 王の二流 0 (gp)ー (1.92) 逆に言うと, 3 次元ベクトル戸と万はファラデーテンソル 瓦, の六つの成分 を取り出して書いたものだと「定義] することができる. ファラデーテンツソルを反変成分で表現すると, ツーのパージイ =謙交Eg7 0 一品/c 一玉/c fs/c 章GE | no 太5/c 3 0 ームBュ 5/c -9> 0 】 (1.25)-(1.26) を用いて計算すると, に 隔の (1.94) 逆たに言う と。 (1.94) がマックスウェルの方程式の後半2 式 (1.25)-(1.26) に相当 する式だと考えることができる 0) 2.3 館で定義する外微分である

(2.75)から(2.79)への計算がわかりません 教えてください🙇‍♂️

2は 電流密度の作るの磁東密度の表式 ぢg(⑦) =名マ YO 大泌 (/w 風間 2 =おぉいて, 電流密度が有限の領域に分布しているとして, 十分に遼方での磁束 宮度を求めてみよう. 上の表式に現れる積分を 0 7誠り2導 2 を/ ーー (2.73) |zーァ| とおいて7/r" について展開すると 0。 は 2 / 4 / + cm +…|e) (2.75) 477 定常電流の場合, 電荷の保存則 7(?) =0 (2.76) ょり次の関係式が成 り 立つことが示せる. / ずヶJi(7) 0 6王1.2.3) ②77) esの Tomの=0 (67=ュ2 78) この関係式をた用いると 4 の第 1 項はゼロとなり 4 = 吉。/ 7 [Y・ ァ)7(7) 一("・ 7(?))r | 477: に -剛 / 7" xr )| (2.79) と書き直せる. 磁気双極子モーメントとして ーー / が う (で x7)) (280) を定義むる。 これにより7'/r についての展開の高次を無梓する と 記 交 2.81 4=マ(基)**字 (281)

教えてください。どちらか片方だけでもわかる方お願いします。

4 問題1 coshoニーーニー という置き換えを考える。 Vi-き (1) 回度ゃ= ctanhp を憩明しなさい。ローレンツ変換 (16) を上の置き換えを用いて書き換えな さい。 (2) パラメータ : カーctanh gi、パラメータus bo 王ctanhus というローレン ツ変換を続 行ったとする。これらの速度の合成昌を求めなさい、 光吉以下 加 さでのいかなる連度を合成して も光連を超えられない (us < c) ことを示しなさい、 必要であれば次の公式を用いてよい : cosh*aーsinh*a一1 tanha王sinho/cosho、. tanh(e+エニー(tanha+tanh8)/(1二tanhatanh8)

ネーターの定理から時間の並進対称性に対応するエネルギー保存則を導出しているのですが、時間変数の変換のところからよくわかりません どなたか解説お願いします🙇‍♂️

4.5 La 人 陳内も> 。. ー彼柏gに 9して あるパラメータ 。で記 きれる変換 (⑮), 9(5) を考える。 だだし, s王0 において, (0) =g 9(0) =9が っているものとする. ラグランジアテン (@,9) がこの変換に対して不変であ 成立 る条件は ar(g(5), 9(s)) _ 9Z(@(8), 9($)) 99(s) 、 9ル(9($), ($)) 99($) 誠 較前蘭較較83iiaE 9966)is 0の であぁる. 特に s一0の極限を考えれば _ 97(9.9 6g(s) のル(g, 9) 99($) 58間Iポ99 | 9s 1-。 _ 9 9ル79の のg(s) 所 97(g9,9) 9 99(3) (のの語認の0 @3 し ⑯? 〈⑦2 (2た)間計条 _ 9 / 97(@9) 99(⑤) 6 の2 和) (4.5.2) (4.5.2) 式より一般に だ な王乱 SO が運動の積分としなる. これをネーターの定理と呼ぶ. 具体的に 個の自由質点系

問7で、なぜmω-Mω=0になるんですか？

7 2 7 Keg>NA3) / 人 RRBZETTIPX2EEEXYETirEX3 -N7 "%マィ| 6 MIミミ 9:細『 つのら る人の6表門 “91ミ学る SYOI7半理証人9Yけ導Y VS学1トの]19S YORIMO 聞弥『 のいっ]ネ伯東田のくき取"記示 有理上屋民Ge導人7 デー 7 必w(一婦4 で浴叶メサテアい田えの中 YYでの0 2 2 w コス(⑳きミ取のミマ在昌和導> 0 0ツキ V 中見軸の L園 コマ "キマ明せみせる 守るせY=)| 6 |一| ZZ |本球の中京%のR る団 9 >いい ミ杏のミスを芯堅ネ 語*聞夏VYミナス0のvV中園田 !国 (0 We) "キミ景2の1 ZMXO [画同6 半 { 図 ペ 5 いう 1Y本に還提の評近提 思N2GND3 ] | Si | 回合還 | 号還時の可還宮 四Nt宮 | 生還 > 明更有恒>と弄=)閥の 時器宮の王暑 (登) の 22 9 20) -弄国生暑