大学古典力学の2質点系の問題です。 この問題の（II）で重心Gに対する相対位置ベクトルとして、解答下線部のようにおいていますが、何故こうなるのですか？分かる方がいましたら教えて下さい。

演習問題 96 2質点系の運動 (I) 右図のように xyz 座標をとる。 長さ 3r の質量の無視できる棒の両端に,それ ぞれ質量 2mmの質点を取り付けたも のが、その重心Gのまわりを一定の角 速度で回転している。 重力はy軸の負voy = の向きに働くものとし、この2質点系の y4 2m cart ro Wo m Vo. vosino- Pox VoCose ス 重心Gを, 原点から、時刻 t = 0 のときに 仰角6 (0<</2)初速度 Do = [Vox, Voy, 0]. (vo=||vo||) で投げ上げるものとする。 このとき、この回転しながら運動する 2質点系について、時刻におけ る (i) 全運動量P, (ii) 全運動エネルギーK, () 全角運動量Lを 求めよ。 また, (iv) この2質点系の位置エネルギーを求め、力学的 ネルギーが保存されることを示せ。 ただし, 2質点系の回転はxy 平面 内で起こるものとし、 空気抵抗は無視する。 ヒント! (i) 全運動量P=PG, (ii) 全運動エネルギーK=KG+K', (i) 全角運動量L=Lc+L' の公式通りに求める。 (iv) 位置エネルギーの基 準を zx平面にとる。 解答&解説 P=Pc=3mUG (ii) 2質 K = (KG ここ KG= 質量 重心 K質重Gがで対 G が, で 対 Vol (速 V01 G Toz こ Vo さ V02 -v=jo =[var-gt+v 以 G (3m) (i) 2質点系の全運動量Pは,全質量 3m が集中したと考えたときの重心Gの運動 量 Pc に等しい。 重心Gには,重力に よる加速度g = [0,-g, 0] が生じるので, その速度UGx成分は, Per PacOS (一定成分は, Voy = - gt+ vosino となる。 t = 0 のとき Poy= Posin より ∴Uc=rc=[vocose, -gt + vasin0, 0] ……① より, P=Pc=3mUc=3m [vocoso, gt + vesin 0, 0] となる。 K 162

ぜーんぶ分かりません 解説付きでお願いします

【圧力,血圧,仕事とエネルギー, 温度と熱】 問① 右の図において, ポンプからの圧力 P1 を次の(A)~(C)にしたがって表せ。 ただし、水の密度は1g/cm² とする. (A) 単位を mmH2Oとして表せ. (B) 単位を mmHgとして表せ. (C) 単位を Paとして表せ (水の密度を単位変換してから計算すると良い) . 問② 平均血圧 110mmHgの人が、仰向けで寝ている時は、 心臓部、頭、足の動脈の血圧は110mmHgで同じだった。 右図のように起立した直後、 心臓部の血圧が110mmHg であったとき、頭部と足部の動脈の血圧をそれぞれ計算 して、 血圧値を右図の( )内に記入せよ。 (ただし、血液の密度は水と同じとみなし、 水銀の密度は血液や水 の密度の 13.6倍とする。 血管の摩擦や血液の粘性は無視する。) ( ) mmHg -163.2 cm ポンプからの圧力 110 mmHg -122.4 cm ) mmHg 0cm 問④ (A) おむすび1つの熱量が 180kcal であるとき, これは何kJになるか? 大気圧 Po 問③(A)質量 500gのボールが高さ30mのところにあるとき,何Jの位置エネルギーを持っているか? (B) 15℃のエタノール 100g と 60℃の水 500gを混ぜて600gのアルコール溶液を作った. この溶液の温度は何℃になるか? ただし、簡単にするため、エタノールの比熱は 2.09J/g℃として計算せよ. ･頭部 (B) (A) の状態からボールを落下させたとき, 高さ0mに到達したときのボールの速度は何m/sか? (ただし、空気抵抗やボールの回転は無視する) 水 ・足部 30cm ・心臓部

苦手です。教えていただけると嬉しいです

問5 図4に示すように、 伸びない糸で天井からつながれた質量2.0kgの小球を点Aから初速度0m/s で放した. その後,最下点Bを通過し, 点Cに達した. 重力加速度を9.8m/s2とし、摩擦や空気抵抗はないものとする. 運動中、糸はピンと張っており、力学的エネルギー保存則が成り立つものとする. 高さおよび位置エネルギーは 点Bを基準とし,点Aの高さは1.0m, 点Cの高さは0.5mである。このとき、以下の問いに答えよ. 【2点×8】 (1) 点A, B および点Cでの小球の位置エネルギーUA, UB, Uc をそれぞれ計算せよ. (2) 点A, B および点 C での小球の運動エネルギーKA, KB, Kc をそれぞれ計算せよ。 (3) 点Bでの小球の速さ VB を計算せよ。 ただし, 0.1の平方根を0.32 とし, 小数第2位まで計算せよ. (4) 点Cを通過した後, 点Dまで上昇した. このとき, 点Bからみた点Dの高さH [m] を計算せよ. 1 A B 図5 運動する物体

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 運動方程式についての問です このモデルで各質点について微分方程式を立てる時、ばね定数kcのバネの長さ(初期位置の質点間の距離)が分からないと解答不可能な気がします この問は解答可能ですか?また、可能な場合、誘導も含めて解答してくださると助かります🙇‍♂️ よろしくお願... 続きを読む

問1 図1に示すように,質量m, m2, 剛性ふ,っである1自由度ばね-質点系の質点を接続ばね k。で接続したモデルを考える。これは既存建物にアウトフレームを設けて耐震補強をする 工法をモデル化したものに相当する。 (1)各質点の水平変位をx, 2 とする。各質点の減衰自由振動時の運動方程式を m, m,, k, k2, ko,, X,のうち必要なものを用いて表せ。 (2)固有円振動数o={o, o}, 固有モードU) = {«", u"}, v) ={?, u?}を求めよ。 必要であれば,(1)の運動方程式を行列表記し,質量行列M,剛性行列Kを用いて もよい。 (3)減衰自由振動の一般解を求めよ。また,未定係数を決定するために必要な初期条件を 示し,各自で任意に初期条件を与えた際の振動の様子をグラフに示せ。 m m2 k W- Ww ks 図1連結2自由度ばね - 質点モデル

7.3の(3)で答えに相対運動のエネルギーがDを越えればよいと書いてあるのですが、分子の全体のエネルギーのE=1/2mv^2がDを越えるではダメなのですか？なぜ、相対運動エネルギーがDを越えればよいのか説明お願いします🙇‍♀️ (モース・ポテンシャルの定義が原子間距離をxと... 続きを読む

7.3 質量 M, m (M> m) の2つの原子からなる二原子分子を考 える。2つの原子の間にはたらく力がモースポテンシャル M m U(z) = D(1-e-a(日ia0)) (D,a, co は正の定数) で与えられるとして, 以下の問いに答えよ。 (1) 原子間隔が c= to で2つの原子が静止している状態で, 軽い原子 (質 = Vo(> 0) を与えた. このとき, 分子の重心の速度を求 量 m)に初速 ひ めよ。 (2) 分子の相対運動のエネルギーを求めよ。 (3) 分子が解離する (xが無限大となる)ためには, vo がある値 vc くなければならない, Ve を求めよ。 (4) 得られた結果について, 問題 5.3 の結果と比較せよ. より大き

式(8.10)の1行目から2行目への変形の仕方がわかりません どなたか教えてください🙇‍♂️

8 でべた定人電流においては 任意の人 りから 電荷の量は 0 であり, したがって 信域 内の電荷 する正味の このときには 9e(*, 9!三0 であり, (8.のは Py 8.8) たる、これが第2章(1.8) の定常電流の保存則である. つまり, それは一般の電荷保存則(⑧. 2の特別な場合になっている。. いま、位置 0 にある点電荷6が速度 ②⑦ で運動しているとき を考えよう、 その電荷密度と電流密度とは, それぞれ(2.8) と ⑫.12)から x, の ー e6?(xーz(⑦の), KCY,の 三 のの9(xー2⑦) (8.9 で表わされる. これらは(8.7)の電荷保存則をみたしているであ ろうか. これを調べるために, (8.9) を(8.7) の左辺に代入して, 次のように計算する. すなわち 田 量は変化しな 9の ay ioの=c計ezの)+edivho(のが(ezの] = egrad。 0(xーz(⑦)・ (の・grad。 6*(xータ(⑦) = 一e grad。 の(*ー2(の)・9⑦のee②⑰・grad。@(xータ⑦) io (8.10) となり, たしかに電荷保在則がみたされている. ここで grad。 お 0 zは, それぞれ * およびヶに関する微分をとることを意 の2番目の等号は, 第1章(2.1)9にあるように, のアルタ関数の積であることに注意し, またそ ル量に関しては, その成分に分解すれば容易に 2 また3番目の等号では, 一般 に 97ァーの)/2ヵ= が成立することを利用した.

どなたか教えていただけるとありがたいです！

一日の基条代謝熱量が 1500kcal であるとき, 基礎代調エネルギー[朋を求めなさい。その時のエ ネルギー効率[W]を求めなさい。 1[callは 4.2加であり, 1[W]は 1/s】である。

問7の問題で、解説にも書いてるんですけど、加えた硫酸の量を考えなくていいのはかぜですか？？？

昌 1着ゴう衝宣輝の議"マコ層時うユイ羽東疾久表聞で (を獲7ロる三の TPmz0Tx006 コミTHm00g 相生うそ李 JC00T 名線到の1/IomOT 下ow 麗選平(I)導親剖の0半和究 “=1@マウマン通る少半のっ英竹の旬妥表攻マ素表駿 Sr ( 大 MO 回(7 5)NSON (di J 0 のzz ダ WM/ (299 ⑳D P) き る "を全交つうせのネタマ束空駅 を佐和号音 葉舟の肛昧 つ〇コネュ 0 午輩友の_3二宣 門人芝隊ル組の IMG [TOR 並自在の_3 当ら 人W取中凍の IO0E義SE るを 遇(世外 る避選家田の②此和7用 の(7iomの当境= 届の角避のDI に720674OrOLMoE:F とと "そよ9の還> 3マタ66 を罰6戸(1)羽弧時 "74 (1 6簡6でく mっ人 っ隆起 S《スタマ6 (( 下マ ロター 7る6を症くイズっ覧 剛つマ阿少 て昌史宮り張ネ打護の ギタ区密の災下挟剛へ4田天抽東導る麗向の許区本阿引親和るへうとedO翌東 "T明1(7ー9全)wMMの生々尊きのW_ 1