電磁気学のガウスの法則の問題なのですが、答えを見てもよく分かりません。 具体的には、解説の図が書いてある部分以降何を言ってるのかよく分かりません。図の理解もできないです。 誰かわかる方教えていただけないでしょうか🙇🏻‍♀️՞

1.2 半径rの球面の中心0に点電荷g がある. 0を頂点とする頂角20の円錐によ って切り取られる球表面を貫く電気力束を求めよ。 1.3 半径αの球の中心に Qの大きさの点電荷があり,また,総量, -Q の電荷が 球全体に一様に分布している。 球の中心より距離rの点の電界はいくらか.

2.45時間が147分になる理由を教えてください

電磁気学の問題になります。マーカーです示した部分が分かりません。1つ目は符号が反対、2つめは3/2ではなくて2だと思うのですが、違うのでしょうか？教えてください

6 点電荷のつくる電場 二つの点電荷+Q, -Qが距離21 だけ離れて置かれている. - 例題 4 www. 0点より距離だけ離れた点Pにおける電場の強さを次の場合について求め (1) 点Pが二つの点電荷を結ぶ延長上にあるとき, ただし,r>L (2) 点Pが二つの点電荷の垂直二等分線上にあるとき (3) の場合に (1), (2) の電場の強さは共に Ql/r3 に比例する事 【解答】 (1) P点がQの右方にあるとき, + Q からの方向を正の方向とすると式 (18) より 1 1 [ (r + 1)² (r− 1)² 点が+Qの左方にあるときも, 電場の正の向きを +Qから-Qにとれば上式と同じになる. (2) 図 (b)のように+Qと-Qによる電場の向き は、二つの点電荷を結ぶ線分と平行である. よって E2=2 (3) x<1のとき (1+x)*1+ax だから 1 1 E. = 2² [² (¹ - 2 - ) -— — ( ¹ + 2 + } ] = 1 , 2 ² QU E₁= 12 2 r r r Q E₂= 476 1 2 476₁ 7² + 1² cos 0 = 3 1² 2 1 Ql 1 3 2T² T³ r になり、共にQl/r3に比例する. 2 r I 2πe (r2+12) 3/2 = Ql1 2TE r 3 +Qc² 0 +Q Q (a) P とする r (b) 1 E -0

物理の問題になります。 赤マーカーlogの微分と2つめのところなぜ分母にbが出てきたのかがわかりません。ご回答していただけると助かります。よろしくお願いいたします

一例題 80 (線状電荷分布による電場)- と電場を求めよ : (i) 線分の延長上線分の端から距離αの点A 長さ 21 の線分上に一様線密度入で電荷が分布している。 次の点の (i) 線分の垂直二等分線上で線分の中点から距離もの点B 一部分の電荷idx による点Aの電位 dv 解 (i) 図の点Pの位置の長さdx 二、電位の基準点を無限遠(α→∞)にと と dV=- dx 電位V=dV: 12² v= Sav=471₁ S 1+1=2 l+a_x λdx 1 4лε。 l-x+а = dV= [-log(tax)]= 電位V=- 2 4 TEO 場Eは方向に向くから av 入 21 E=-- da 4лε а(21+a) 図の電荷 idx による点Bの電位 dV は, BP =√6+²だから 1 λdx 4TE √b²+x² (基準点を無限遠 (6→∞)にとった) = 1+√/1² +6² b 電場 E =- -1 av ab 入 2 4 TEO 0 -log- 1 Pl λdx 2 ARE √-1 √b² + 2+ = 42², [108]2+ √5² +81] S ₁ 2 log. 2 TE B Adx 21+a a 入 1 2πe b√² +6²

電気双極子がつくる電場の導出過程において、 赤線部分の式変形が分かりません。 ご解説よろしくお願い致します。

9 電荷と静電場 電荷の大きさを4, 負の電荷から正の電荷にいたるベクトルをdとするとき, p=gd をその電気双極子の双極子モーメントという (図 9.26) 電気双極子がどのような電場をつ (9.43) くるかはpによっている。 一酸化炭素COや水H2Oなどの分子は電気的に中性だが,電子による負の電荷の分布の中 心と原子核による正の電荷の中心が少しずれている。このような分子は電気的には電気双 極子とみなすことができる. 電気双極子による電場を,まず電位を求め,それから式 (9.42)によって電場を計算す る,という方法で求めてみよう. 1 V(r)= 4760 (√r-d/2\_\r+d/21) 正負の電荷の中心を原点とし,正の電荷g はd/2に,負の電荷-gはd/2にあるとする. このとき, rにおける無限遠を基準点にする電位は,式 (9.37 ) により 191 図 9.26 電気双極子 1 \r-d/2 = (r²-d.r) + = 1/(1+d+r) となる。第2項はdの符号を変えればよいから, となる.ここで|d|は小さく, |d|<|r|であるとして, dについて1次までの近似でV(r) を 計算する. 式 (9.44) の( )内の第1項では, dについて2次以上の項を無視すれば, |r-d/2|=(r-d/2)・(r-d/2) r²-d.r したがって,式 (A.28) の近似を使って dr \r+d/2₁ ==—= (1-2;r) となる。これを式 (9.44) に代入し, (9.44)

（1）の、右辺の式の、140×4.2まではわかるんですけど、なんで熱容量Cを足すんですか？？

第6章●熱とエネルギー 61 基本例題 25 熱量の保存 ト*114,115,116 熱量計の中へ140gの水を入れたとき, 容 器も水も一様に温度が 27°Cになった。 (1) 図1のように,この中へ 47°C の水40g を追加したところ,全体の温度が31°Cに なった。容器の熱容量Cは何J/K か。水 の比熱を4.2J/(g·K) とする。 (2) さらにこの中へ, 図2のように, 100°℃に熱した150gの金属球を入れてかきま ぜたところ,全体の温度が40°℃になった。金属球の比熱cは何J/(g·K) か。 150g 100℃ 140g 27℃ 40g 47°℃ 180g 31℃ 図1 図2 針「高温物体が失った熱量=低温物体が得た熱量」すなわち, 熱量の保存の式をつくる。 答(1)熱量の保存によって 40×4.2×(47-31)3 (140×4.2+C)×(31-27) これを解いて C=84J/K (2) 熱量の保存によって 150×c×(100-40)={(140+40)×4.2+84}×(40-31) これを解いて c=0.84J/(g-K)

ドブロイ波長についてなんですが 波長の整数倍nと量子数nが一致する理由ってありますか？

標準問題 子の速さを1,真空のクーロンの法則の比例定数を ko とすると, 軌道半径rはe, m, ko, v との間にはたらく静電気力を向心力として, 等速円運動をしていると考える。このときの電 を用いてア=ア] と表せる。 軌道の周の長さ 2πrは, 量子条件より, 正の整数(量子数) 20原 124 A) 必147.〈水素原子モデル〉 次の文中の「ア]から「カに適切な数式や数値を入れよ。 ボーアは水素原子の構造に関する次のようなモデルを提唱した。 n, プランク定数hおよびm, uを用いて, 2πr=_イ」と表せる。この式は,ド·プロイに よって物質波の考えが導入されて以降,「2πrが定常状態の電子の波長(ド· プロイ波長)の 整数倍である」と考えられるようになった。これらの関係から, 量子数nの定常状態の軌道 半径r,はe, m, ko, h, n, π を用いて, グカ=ウ」と表すことができる。n番目の定常状 態にある軌道上の電子の全エネルギー Enは, 電子の運動エネルギーと,静電気力による位 置エネルギー(無限遠を基準とする)の和より, e, m, ko, h, n, π を用いて, En=エ と表される。このように, ボーアは水素原子の中で定常状態にある電子は,とびとびのエネ ルギー準位をもつという仮説をたてた。 ボーアの水素原子モデルにおいて, 電子が n=1 の定常状態にあるときを基底状態, n>2 の定常状態にあるときを励起状態という。量子数nの励起状態にある電子は,きわめて短い 時間で量子数n'("'<n)の状態に移り,その差のエネルギーを光子として放出する。このと き,放出される光子の波長入は振動数条件から, 真空中の光の速さcおよび e, m, ko, h, n, n', π を用いて, ー%=Dオ]と表される。 水素原子の示す線スペクトルの観測結果から得られた輝線の波長入は,リュードベリ定数 Rを用いてー=Rー)の規則性をもつことが示されていた。 ボーアの水素原子モデ ルによるリュードベリ定数の計算結果は, すでに知られていたリュードベリ定数の値と高い 精度で一致し,水素原子のスペクトルを理論的に説明することに成功した。リュードベリ定 数 R=1.1×10'/m とすると, 水素原子の線スペクトルのうち, 可視光線領域 (3.8~7.8×10-7m)の輝線群の2番目に長い波長は, 有効数字2桁でカ 1 1 2 n Im と計算できる。 [20 九州工大 改]

これは1番で合ってますよね？？

0000000 47 重さWのおもりを始直につりさげると、 長さがし」だけ伸びるばねがある (図1),こ のばねの両側に清らかな清車を介してW/2の重りをつりさげ、 そのときのばねの伸びを L:とする (図2)。 それぞれのばねの伸びの比し」Laはどうなるか。 図2 1 L::L:3D1:1 図1 2 L::L:=2:1 L2- 3 Li:Lz=1:2 0000000 4 Li:L:=D1.5:1 L1 5 L」:La=4: 1 W/ 2 WI2) W

zに対する変分δI₁の出し方がわかりません、教えてください

2 一般相対性理論 i番目(i=1, 2, ……, N) の質点の座標を z"(ri) あるいは略して z(i), 固有時を T () は dz"(ri)ldriを表わす。 また g() とは gpola(i)) のことである。このI さて(2.43) の 2(i) に対する変分を計算してみよう.ここでながi番目の粒 となる。したがって Isは, 任意の座標変換に対してその値が不変, つまりス またその質量をmi とすると, この物理系の全作用積分Iはつぎのようになる: 27 ここでムは Iム=-2mcv-gm()P()E(Hdru (2.43) は次のようにかくこともできる: I、= -2mc||v-g()を()ぜ(みのー2(i)dzid"a. (2.43)) 1 Iはつぎの量である: =1 Jadu 1 1 I,= - 2cK. -g·Rd*a. (2.44) ミ 2cK, 一般にテンソルにV-gのかかった量をテンソル密度とよび, それをもとの テンソルと区別するために花文字で表わすことにする。特に上にでてきたRの ように,スカラーRにV-gのかかった量をスカラー密度とよぶ。 座標変換 →'に対してスカラーは R(x) = R'(x') であるが,スカラー密度は, V-gという量がついているために R(r) = R(®,.) (2.45) あるいは簡単に al2) という関係をみたす。 (2.45) から (e co)5 (2.45) R(x^)d*a' = R(2)d*x = スカラー カラーである。 子の固有時であることに留意すると

微分方程式の問です 本問は一般解を示すだけで十分なのですが、グラフでの挙動も知りたいと思い、一般解+グラフ的考察をセットで解答しています 写真の(3).(4).(5)について、 (3)→グラフ的考察が分からない (4)→解答は正しいか (5)→一般解＆グラフ的が分からない... 続きを読む

問2 次の微分方程式を解け。 dx ミr dt d'x dx +4 +4x= 0 d? dt d'x de +2 - 3x=e* dr? dt dy cos y+ sin y dx cos y-sin y d'y 4y= cos 2.x d?