この問題を解いていたのですが、モーメントを考えるところまで進み、R1をRでどのように表したら良いのかが分かりません。 横から見た際の角度がθなのか、θでは無いのかが分からないです。 横から見た時と上から見た時の合同でθと導けるのでは無いかと思いましたが、横から見ても棒の長さ... 続きを読む

2) 図の様な棒の一端が水平な床の一点Aで自由に回るように部分的に固定され、 その点から距離αにある高さんの垂直な壁の上のふちに斜めにかけられている。 壁のふちからの垂直抗力をR、 ふちと棒の摩擦係数をμ とする時、棒が 滑り落ちない限界の方位角 0 を求めよ。 (摩擦力は垂直抗力に比例する) R2 R UR h a 横から見た場合 A R₁ a 上から見た場合 a 0 h A

⑤にてエネルギー保存を示したいのですが、kl(x2-x1)とkx1x2という見慣れない項が出てきてしまいました。これらは何を表すのでしょうか。

(2) ぴっ T M 3=9/² か Imm X=0 10 22 3.1 おもりで ①おもりに対する運動方程式は m x₁ (t) = f ( x₂(+)-(α₁ (+)- l )... (i) ②おもり2に対する運動方程式は oe im m₂ (t) = = k ( X₂ (t)- X₁ (t)) -- (ii) fe X, (+) + 2₂ (²)) = ○分数の ③ cin+cil)を計算するとm(グ(ホ)+税え(たる) 両辺を積分すると m(xi(セ)+((+))=C,(c)・積分定数) 初期条件より C1=mぴなのでmxi(t)+mai(t)=mvo... (iii) よって運動量保存則が導けた。また全運動量Pの値はP=mvoと表せる。 ⑤ (1)xx1+ (ii) ×ュを計算すると m (?: (+) + Int 0₂ (C)棟分定数) ④ ciiUをtで積分するとmixi(t)+(mフェ) (+) ((m) Vott Cz (C2:積分定数) 幸せる。 PA 11 C₂ = 0 +507" m X₁ (t) + m X ₂ (t) = m Vo t すなわち x=1/2(xii(t)+22(t)) = vot と求められる。 2 12(0)²-1(ft t m x₁ x ₁ + m²₂ 21₂ = k ( x, x₂ - x₁ x₁ - x₁) - k (X₂ X₂ - 21₂ 2²₁) - x₂) 友(プ,フューズ、グレーlx)(xマューグロスコ) gift (iit) {-(メレオナズップ2)+ℓ(ゴューズ)+(x,x2+スチュ)}(乃(土) 両辺で積分すると下式のようになる。ただしC3は積分定数とする 無条件より積分定数にD 1/2/mx²+1/2/m252²={-(1/²+1/22^²)+ℓ(チュース)+x,x2}+C3 ・2 2 (TED² = mx²₁ ²2+ = mx ₂ + 1 X ² = = RX₂² - kl (X₂-X₁) - 12 X₁ X₂ = C3.

2）3）5）の解き方、考え方を教えていただきたいです。 よろしくお願いします。

円柱状の銅線(半径0.lcm)に電流5Aを流す。 (銅の密度 = 8.9xI03kg/m) 銅の質量63.5μ (l14-166x10-71g)

写真の問題の(コ)について質問なのですが、なぜ(コ)の答えはx1-X1ではなくx1になるのでしょうか？ (t=0で物体に初速度v0を与えて、t=t1で物体と台が一体になって動く問題です。物体と台の間だけ摩擦があります)

aft mar Corre 図2のように,時刻t=0から時刻t=th までの物体と台の移動距離をそれぞれ 1, Xiとする。。運動エネルギーーの変化と仕事の関係より, chos 物体:mV- n Vi? mVo*= 2 コ 台:M AV?= C 物体(m) 台(M) -Vi -Vi (t=t) 床 0 X」 C1 I 図2 以上より、台から見た物体の移動距離 D=x-X」を,m, M, g. 10. 1μを用 いて表すと,D= シ となる。

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。

外積 赤マーカーで引いた部分が分かりません。 教えてください！

バ×B,=(AT+A,j'+ A.k)x( B.T+ B,j+ B.k) 分配の法則 Ax(E+C)= AxE+Axで 結合の法則(mA)xE= m(A×E)= Ax(mE) を繰り返し適用して fn A, B,T×T+A, B, jxT+A,B,F×T + A,B,TxJ+A, B,j'x『+ A B, kx] + A,B,i'× k +A,B.j× k + A,B, k × k 三 ix7=アx}= kxk=0 Tx]=K=-『xi デxk=T=-K×ず k×T==-TxK を繰り返し適用して =-A,B, K + A. B,J+ A,B,K -A.B, T-A,B.j +A,B, T バxE=(A,B.- A. B,)T+(A.B.-A, B.)}+(A,B,-A, B.)K この関係式はとても重要です。特に剛体の力学を論じるとき必須の公式となります。 これは“外積演算の交換·分配,結合法則”を利用して導かれたものであることを忘れないで下さい。

空間座標の反転ではどうして(2.16)と(2.17)が成り立つのでしょうか

@y/(の : の / | 2 りー PO 2.15) をうる- 2.14) と (2②.15) とを比較すると, 右手系 と左手系とでは, 右辺 の Lorentz の力の第2 項の符生に違いがある. この結論は他の成分についてもゃ同様 でぁる. したがって, Lorentz の力の作用のもとにおける京電荷の 運動方程式 は。 空間座標反転のもとで共変的でないと考えるかもしれない. しかし, 上の謙 論は (2.13) の仮定にや とづくもので, 電場については 婦(%/。のニー(*, の (2.16) でよいが, 磁場の変換性は (2.13) のかわりに (*/ の ー P(*,の 2.17 であたえられる. (2.16) と (2. 17) の変換性のもとでは, 運動方程式の *" 成分は 2 gy/ gs/ ーーの ー 6。(ダ(の 9+g ッ し(7の, の一 0 ぢし(7(の), j (2.18) となって, これは (2.14) とまったく同形である. (2.17) の型の変換をするベク トルを軸性ベクトル (axial vector) といい, (2.16) のよう な普通の変換をするべ クトルを極性ベクトル (polar vector) という. たとえば, 二つの極性ベクトルの ベクトル積は軸性ペクトルである. 磁場はペクトル場であるが, 普通のベクトル 場ではなくて, 軸性ベクトル場である・ 2②.16) と (2.17) の変換を用いるとすぐに, 左手系で も右手系のそれとまった く同形の Maxwell の方程式 2g(*/ 7 rot' 及(*。 の十 =0 の/(%/,7 sa 5 ro (W。 のーー uo00 diy の(*, のニの(@5 div7 (% の三 がなりたつことを示せる. この証明は読 人 先朋忠相」

(2)です なぜ、気体の圧力がもとの値にもどったとき、ピストンが動き始めるのですか？

は0.45m, 温度は 容器を温めたところピス 表になった のときの気体の体積 (1) 温めた後の気体の圧カ pn【Palを3 (の)その後 気体を放置したところ ときの気体の圧力 ptPa と凡鹿 1OxiOPa 045m 2のqaOK (1) ポイル・ シャルルの法則より 10x10)x045 _かX050 27x17 。 36X10 ょって (1.0x10) x 0.45 36※% _ 0x10)X045 弧 27X17 =1.2X10Pa ⑫ 気体の圧がもとの値にもどったと ょって =10X10Pa ポイル・シャルルの法則より (12x10) x 050 _ (10x109 36X10* M | よって 人 3.6X10* =(10X109X 35x16 =3.0X1OK 細 | ン付きの生得 @張 なめらかに動くピスト 初め, 容器を 。らを閉じこめる。

友達と一緒に考えましたが全く分からないです。 教えてください🙏

5】 灯油(密度0.80X10' kg/m')の中に, 金属球(宙度5.0XIO' kg/m' )が沈み始めるときの 加速度の大ききは何 m/s* か。