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物理 大学生・専門学校生・社会人

物理 微分方程式に関する問題です 各問について解答に間違いがないか、又、解答の一部分からないところについてお伺いしたいです (1)解答におかしなところはないか ⑵解答におかしなところはないか/下線を引いた運動方程式の解法について ⑶解答におかしなところはないか/aと中央のた... 続きを読む

【問題1】 野球ボールの運動 野球においてホームランのボールの軌跡を考える。野球ボールの質量をm, ボールをバッ トでコンタクトした瞬間の地面からの高さ, 初速度,地面に対する角度をん,, %, 6,とす る。バッターボックスからフェンスまでの距離L, フェンスの高さをHとしたときに, ホー ムランとなるために初期条件が満たすべき条件を0,-v平面上に示せ。 ヒント:ボールの軌跡を表す微分方程式を求め,6,を与えた時にホームランとな るために必要な。を求める。6,をいくつか変えて, %-G,平面上に図示する。んに よって異なる様子も検討してみるとよい。LやHは具体的な数値を入れてもよい。 【問題2】 ロケットの運動 無重力空間をまっすぐに飛ぶロケットを考える。このロケットの燃料を除く質量はM, 燃料の質量はm(t) とする。このロケットは燃料を単位時間あたり同じ質量だけ使用するも のとし,1=0での燃料の質量をm,,燃料の消費率をμ [kg/s]とする(いずれも時刻さには 無関係な正の定数)。このロケットに搭載されているエンジンは, 燃料の消費により推進力 Fを得ることができる。μが定数であるため, Fも時刻には無関係な正の定数となる。出 発点を基準にしたロケットの位置をx(t) で表す。このロケットが, 時刻t%3D0から燃料を使 用して無重力空間を飛ぶとき,x(t) の微分方程式を誘導せよ。 【問題3】 懸垂線(カテナリー) 距離aだけ離れた 2 つの支点によって支持された長さ距離Lのケーブルの懸垂線につい て考える。ケーブルの断面積をA, 密度をp, 張力をT(x), たわみをy(x) とし, たわみ角を 0(x) とする。このとき, y(x)を求めるための微分方程式を誘導せよ。 また, aと中央の最大 たわみの関係について考察せよ。

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1枚目7.2.3の2段落から式(7.2.25)までの解説がよくわかりません。どなたか教えてください

ーー ^ま ESジンジーレレYバ。 7.2.3 レイリー-ジーンズの式 は無限自由度の調和振動子の集ま りであると解釈できるから (A6節) (7.2.23) 式をそのまま用いて単純に 友, oo とすれば」 真空の比熱は発散してし まう。とすればぱば, 真空は熱浴から無限にエネルギーを得ることになり. 熱平衡状態 は突現し得ない。 もちろん, これは経験事実相容れない. それを認識した上で, あえてエネルギー等分配則が成り立つ場合に予想される幅射スペクトルを求めてみ よう. 1 辺の立方体内の電磁場を考えて周期的境界条件 (periodic boundary com- ition) を課おとにすると 電磁場の波長の整数合がと一致する必要がある こま6 7 をの各成分で成り 立つので, 波数ベクトルを7/(2)合した5 講和 ミたのを十 は無炊元の幣数ペクトル ぁみ となる. したがって, 波数の大きき上がまで の重囲に 合、 対応する整数ベクトア 開にある波数ベクトルの個数は, ヵル/(2r) の場合 ーーードー 0 ポテンシャルエネル "18 格子点上が安定な基準点だとすれば, をこからの変位を qとしたとすき 2人kea (7 20) 式のように 2 数でET のとのBB " 個の原子からなる固体を考える 上 6 としてよい で08計半しBluc 6 6であるが, もちろ

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物理のエッセンス 力学 13ページ 6番の問題です。 問題文「高さHのビルの屋上から初速v0で水平方向に投げ出すと、地面に落下するまでに飛ぶ水平距離xはいくらか。」 まず鉛直方向で等加速度運動の式を立てたのですが、自分が立てた式は、-H=1/2gt^2です。しかし回答ではH... 続きを読む

1 台反と人較度 。 3 さとッを7の関数として表した後。 6を消ますると、*との関係ピー 條所の式が入られる*。こ ・ この場合は ことがちか さ 隊 NOWなIt.S00oたSH が連動するときに| 間 本光りっ するとまきには LE3 ※ ニーmcosの ッ=mwsinの/ーすge にjoe より (anの B 床から初加 で角度6の方向に投げた場合 (0) 最上に促するまでの時間 と最の座きを玉めよ (9) 耕條誰をボボめよ 還(0p -(esinの" =wsinのgt より (-の』 ょり MI記s 下の式の有辺を 24 とする人が多い。gニーg (人 投げ出されでから北下するまでの時間を ぉとすると =0=(wsinの4ー#9なよって name ( 2 エー (aosの=全- singcos6= (wcosの6=全sinのcosの: 念まっと一信 ヵ。 一定でのを変えていくと,ェが最大と のとき最後の朗形が役に立つ。sin20が最大値1になるのは 90' , つまり と分かる。 導 誠 戸のビルの屋上から初m で平和に投げ出すと。 地面に散る までに飛ぶ水平下離x はいくらか。 っ: +H % V/ で 砂補から 30'上向きに補で投げ出した場合はどうか。 2 V 8 傾角30' の刈画がある< 最下点から釘面に対して角 30' の方向に初連 s で投げ出したゃ 作面との笑容点まで ツゲ ル の還際と衡突するまでの時間 を水めよ * 叙角9の潮らかな香面 上で物体を運動きせる 物体を y 須加 未から衝面にそって肖った角ほcのに と生語表9 達するまでの時間 を求めよ (wmとoは抽面 9

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