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物理 大学生・専門学校生・社会人

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

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物理 大学生・専門学校生・社会人

物体の落下と粘性抵抗力に関する問題です。最初の図を書く問題からわかりません。わかる方いらっしゃいますか?よろしくお願いします。

問題2 質量の質点の空気中における落下を考える. 質点には重力, および空気による粘性抵抗力 がはたらいている. 粘性抵抗力の大きさは質点の速度に比例し、その比例係数をん > 0 とする. 重力加速度をg とする. 鉛直下向きをy軸とする. 以下の問いに答えよ. 1. 質点とy軸を描き, 質点にはたらく重力と粘性抵抗力を矢印として図に描き入れよ. ま た、それぞれの大きさを図に書き入れよ(「大きさ」 が負の値にならないように注意!). 2. 質点の運動を記述する運動方程式を書け. 3. 時間の経過とともに質点は重力の影響で加速し, それに伴い粘性抵抗力が増大する. 十分 に時間が経つと質点にはたらく重力と粘性抵抗力がつり合い, 質点の速度は一定値に 達する (終速度という). 質点が終速度に達したとき加速度が0であることを踏まえて 運動方程式を解くことなくf を求めよ. 4. 運動方程式を解け. また, 運動方程式の解y(t) を時間微分し, t→∞の極限をとること で終速度 limt→ ý (t) を求め, 前問で導いた答えと一致することを確認せよ.

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物理 大学生・専門学校生・社会人

量子力学の教科書で「非相対論的な計算では付加定数を適当に取るのでε=hνから求めたνの値にはあまり意味がない」とはどう言う意味ですか? この教科書ではεをエネルギー、hをプランク定数、νを振動数としています。

12 p=√2meV となり (1) の第2式から陰極線の波 長入は 1 量子力学の誕生 h h Þ √2me V と計算されることがわかる. me に数値を代入すれば, i= 入= 150 A (1Å=10-10m) V 14 1-8図 Si 単結晶 (111) 表面の低速電子 線回折写真(入射エネルギー 43eV) ( 村田好正氏 (東京大学名誉教授) によ る) となる. V~100Vの程度では陰極線 の波長は1Åの程度になる. この程度の波長の彼ならば, X線と 同様に, 結晶内に規則正しく並んだ原 子によって回折現象を起こすはずである. 事実 , アメリカのデヴィッスンと ガーマーはニッケルの単結晶で電子線を反射させ,X線のときと同様な干渉 図形を得た (1927年). また, わが国の菊池正士は薄い雲母膜で, イギリスの トムソンは薄い金属膜で,電子線の回折像を得て,ド・ブロイの予言の正し いことを実験的に立証した. ド・ブロイの原論文では,相対論的考察が用いられているが,p=h/入は 以下の非相対論的な議論でもそのまま使われるエネルギーの方は,普通の 非相対論的な計算では付加定数を適当にとるので,ε= hv から求めたの値 そのものにはあまり意味がない. しかし、 実際に測定値と比較されるのはい つもショー vmという差の形になるので、不定の付加定数を気にする必要はない. §1.4 波動力学の形成 よく知られているように張られた弦や膜とか管内の空気の振動のように 有限の範囲内に局在する波は定常波 (固有振動) をつくり, そのときの振動 数 5

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生物 大学生・専門学校生・社会人

これわかる方いませんか!?農業系の問題です。

小テスト 問1 工芸作物の栽培と調製・品質に関する記述として最も妥当なのはどれか。 1. チャの栽培において, 防霜ファンは, 寒冬期に上空数mの空気を下方に送り込むことによっ て, 茶樹を低温に順応させて急速な凍結を防ぎ, 新芽の萌芽や伸長への被害を低減するために設 置・利用される。 2. イグサの栽培における先刈りは,我が国では5月中旬頃に, 茎の伸長を抑えることによって 早期の倒伏や先枯れを防止し, 着花茎を多くするために行われる。 また, 泥染めは、収穫後に茎 全体をゆっくり乾燥させて, イグサ特有の臭いを除くために行われる。 3. コーヒーは,ツバキ科の常緑樹である。 生産量はアラビカ種が最も多く、次いでロブスタ種 (カネフォラ種)で, リベリカ種は少ない。 アラビカ種は, ロブスタ種よりも耐暑性や耐病性に優 れるが, 苦味や渋みは強い。 ブラジルなどでは, アラビカ種のほとんどが, 水洗式で調製される。 4. サトウキビは, 一般に, 種子ではなく栄養器官で繁殖させて栽培される。 茎を2節程度含む ように切断した種茎を苗として植え付けると, その節間が伸長を再開し、 茎となる。 伸長した茎 の根帯からは, 板根が伸長して根系を形成する。 5. キャッサバは,一般に, 成熟した幹を20~30cmに切り, 地中に挿すか浅く埋め込み, 肥大 した塊根を収穫する。 青酸配糖体の含量が多い苦味種と少ない甘味種がある。 苦味種の方が多収 であり、デンプン生産に適している。 問2 チャに関する記述として最も妥当なのはどれか。 1. チャは, ツツジ科に属する常緑樹で、 原産地は中国西南部とインド東北部といわれており, 我 が国には江戸時代に伝来した。 また、葉が小さいアッサム種と葉の大きい中国種に大別される。 2. チャは,自家和合性であり, 一般に種子繁殖で増殖し, 高さ60cm 程度に仕立てて新芽の葉 を摘採して利用する。 葉は光合成器官であり, 樹勢維持のため収穫は年2回までに限定される。 3. 飲用としての茶は、緑茶, 紅茶, ウーロン茶に大別され、 不発酵茶が緑茶, 半発酵茶が紅茶, 発酵茶がウーロン茶である。 緑茶は収穫後の加工方法の違いで玉露, せん茶 てん茶等に分けら れる。 4. 我が国の茶の生産量は, ペットボトル入り飲料が需要を牽引し, 平成20年以降、一貫して増 加している。 平成27年の栽培面積では上位3県である静岡県, 佐賀県, 埼玉県の合計で全国面 積の5割程度である。 5. 茶葉にはアミノ酸, タンニン (カテキン), カフェインなどが含まれている。 アミノ酸はうま味 成分であり, タンニン (カテキン) には抗酸化作用があるとされている。

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