問20 よろしくお願いします。

AxB= (AyBz - AzBy)e+ (AzB-AzBz)ey+(ABy-AyBェ)ez 19. 質点が原点を中心とする半径rの円周上を、一定の角速度ωで反時計回りに円運 動している. 質点は時刻 t=0にx軸上の正の位置にいた. (a)この質点の時刻t での位置ベクトルとx軸正の方向のなす角度 4(t) と位置べ クトルr(t) を求よ. (b) この質点の速度ベクトル v(t), 加速度ベクトル a (t) を求めよ. (c) 速度ベクトルは位置ベクトルと直交することを示せ. (d) 加速度ベクトルは位置ベクトルと平行で向きが逆であることを示せ. (e) 速度, 加速度の大きさをそれぞれ求めよ. 20. 質点が原点を中心とする半径の円周上を反時計回りに運動している. 質点は時刻 t=0にx軸上の正の位置にいた. (a) 任意の時刻tの時、 質点の位置ベクトルrとx軸の正の方向となす角度をy(t) とすると, r の成分を書け. (b) これより、 速度ベクトル , 加速度ベクトルαを求めよ. (c) 速度ベクトルは位置ベクトルと直交することを示せ. (d) 速度 加速度の大きさをそれぞれ求めよ. eva と er, e, との内積を作ることで, Ur, Up, ar, ay, ex を求めよ.

大学物理の力学です。 写真の3問の解き方と答えを教えて欲しいです🙇‍♀️

1.A地点からボールを投げて, 4.0m 離れた位置にある高さ 2.4m の壁を通過させる. ボー ルは地面より 0.9mの高さから30°の角度で投げ出された. この時の壁の上を通過でき るボールの最低の初速度 DA を求めよ.ただし,重力加速度は g = 9.8m/s² とする. 2.450 rpm で回転しているフライホイールの角速度 (単位: rad/s) と回転軸から 10.0cm離 れたポイントの求心加速度の大きさを求めよ. 3. 天井から吊り下げられている棒が,角速度 3.0 rad/s, 角加速度 2 rad/s² で動いている. 水 平方向と 60°の位置にあるとき, カラー (C) が棒に対して, 固定端から 0.2mの位置を 速度 2m/s, 加速度 3m/s2 で外側に向かって動いている. この時のカラーC の速度と加速 度を求めよ. 運動座標系を基準にしたベクトル表記とする. 3rad/s 2 rad/s2 Whe 60° 0.2m 2m/s 3m/s2

5つの式から赤のマーカーを求めるのですが、どのようにすれば、早く求まるのでしょうか？ 計算を早くしたいです。

{2-2) 糸の両はしを,質量 M1,M2, 半径 a1,a2 の二つの円板に巻きつけ、両円 板を同一鉛直面内にして, 糸の中間を滑らかな針にかけて放すとき,両円板の加速度 を求めよ. 解 張力をT, 両円板の中心の加速度を α1, O2, と運動方程式は なお, Ma=Mıg-T, 1₁₁=a₁T (1₁=1/2·a₁²M₁) M202=M29-T, 1202=42T (I2=1/2a2²M2) 糸の伸びる加速度: +α2=aw1+a2002 以上式より、17021 (11) W02, Tが求められ,次の結果を得る. 3M1+M2 円板加速度 : 3(M1+M2) A1 = 9, 42= 角加速度 : = 回転角速度を (1) W02 とする M1+3M2 3(M₁+M₂) 9 -9, W₂= @₁ T 張力: T 1 01 M₁g T 4M2 4M₁ 2M₁M₂ 3a】 (M1+M2) 3a2 (M1+M2) 9' 3(M1+M2) {2.3} / 前々問で糸の中間を半径 α1, 質量 M」の円板の定滑車にかけるときはどう a2 M₂9 図 15.8

この問題がわからないのですが教えてくれる方いませんか😢

練習問題1 1) 周波数250kHzは周期でいくらか? 2) 周期 5msは周波数でいくらか 3) 周波数 500Hzの角速度はいくらか?

1から5の問題が全く持ってわかりません 明日までに解かなければならないので解説してくれる方がいたら嬉しいです

1. 次の式の両辺の各項の次元を調べよ。 但し、は長さの次元、tは時間の次元、mは質量の次元であり、 v を 速度、gを重力加速度､ f を力とする。 力の次元は[f]=MLT-2。 (10) (a) f=mg-ku となるときのの次元を求めよ。 このkを用いた式: mg k の中身の次元を求めよ。 (b) (a) と同じょを用いた式: 4.2 次元極座標の速度表示 問題 2. ある物体が2次元上を運動し、そのx,y座標が時間tの関数として、 r = Acos(wt+a), y = Asin(wt+a) で与えられている。このとき、この物体の速度ベクトルと加速度ベクトルを時間tの関数として求めよ。 (20) 5.2 次元極座標の加速度表示 合には、 der dea と dt d.t 3. 式 (11), (12) の両辺を時間で微分することにより、 去する。) この計算結果でわかる通り、 極座標の基本ベクトルは時間とともに変化する。 (20) v² mg k T = dr dr dt dt do e を導け。 この式でわかるように、 速度の方向成分がの時 dt dr dt 間微分なのに対し、 0 方向成分は、 半径 × 角速度となっている。 等速円運動の場合には、 = 0 なので、 v=rw になる。 (20) m --t t+ (em-1) の次元。 der dt2 -er + r 問題 d²r dt2 になることを示せ。 (30) -t 1-em の次元およびe を計算し、er と e で表せ。 (ex, ey を消 do dr do d²0 r (1) ² } e₁ + {2 d d + ² } er dt dt dt dt2 ee を導け。 等速円運動の場

物理の力学の問題になります。 張力と加速度(α、β)を連立方程式を用いて求めたいのですが計算が煩雑になり上手く計算することができません。計算手順を教えてください。

{25} 図のように半径 α 1, 質量 M, の円板の動滑車と半径 α2) 質量 M2 の円板の 定滑車とに軽い糸をかけ、糸の一端を固定し、 他端に質量mのおもりをつけたときの 運動をしらべよ. 解図のように動滑車の上昇加速度 α,角速度 (21) 定滑車の角速度 おもりの下降加速度β, および各部の糸の張力 T1 Tu Ts を仮定すると Ma=T, +T2-M19, Iiy=ay (T2-Ti) (L=1/2.4, Mi) I2=12 (2) (12=1/22 4.²Mz) m8=mg-T 糸がすべらないとき a=a@β=a, 8/2 以上7式より, B, 17 17 T1 T2 T を求めると 2(2m-M₁) 4 (2m-M₁) 3M₁+4M₂+8m 9, B= T₁= M₁ (M₁+2M₂+5m) 3M +4M2+8m 3M₁+4M₂+8m -9, T₁= 9₁ @₂=• M1 (2Ms+7m) 3M₁+4M₂+8m T₁₂ m (7M2+4Mz) -9, T₁= 3M₁+4M₂+8m T₁ B Img M₂ AT T₂ M₁ Mig 2015-11 T₁

電磁気学の問題になります。 問3以降全く分かりません。教えていただけると助かります。

真空中で円周にそって流れる電流 (円電流) がつくる磁場, および, 円電流と等価な磁気モーメントについて 考える. 一般に,真空中で電流素片Ⅰds が距離 R だけ離れた点につくる磁束密度 dB は dB = Ho Ids x 4π R² で与えられる (ビオサバールの法則) ここで, Mo は真空の透磁率,Iは電流の大きさ, ds は電流の方向に とった微小変位ベクトル, hは電流素片からその点に向かう方向の単位ベクトルである. (1) 下図 (a) に示されるように、座標原点を中心とする π-y平面上の半径aの円周にそって図に示された方 向に電流Iが流れているとき, 点A(0, 0, h) における磁束密度の向きと大きさを求めよ. ただし, ん > 0 とする. (2) 下図(b)に示されるように、座標原点におかれた大きさがpでz軸方向の磁気モーメントが,点A(0, 0, h) に作る磁束密度の向きと大きさを求めよ。 ただし, 磁気モーメントとは正負の磁荷の対が微小な距離だ け離れているものであるが, んはその距離に比べて十分大きいとする. 問 (1) と問 (2) の結果より, 半径aの円電流Iは,十分遠方からみると, 大きさがHoTa²Iの磁気モーメント と等価であると考えられる.このことを利用して,次に, 真空中で円運動する荷電粒子について考える。 ただ し, 古典力学の範囲で考えることとし, この円運動による電磁波の輻射は無視できるとする. (3) 座標の原点に電荷g (> 0) が固定されている。 下図 (c) に示すように、質量がmで-gの電荷を持つ質 点が, g-y平面上で原点の周りを図に示す方向に一定の角速度で円運動している. この円の半径をと する. この質点の円運動を円電流とみなすことにより, 十分遠方からみた等価な磁気モーメントの向き と大きさ on を求めよ。 ただし, 真空の誘電率を e とする. (4) 下図 (d) に示すように、 磁束密度が B (> 0) で軸方向の一様な弱い磁場中で、 問 (3) と同じ問題を考 える ただし, 質点の円運動の半径は問 (3) と同じと仮定する. このときの十分遠方からみた等価磁 気モーメントの大きさを Pen とし, Apo PeB-Poo をBの1次までの近似式として求めよ. 2 •A(0,0,h) Z •A(0,0,h) y Pr (b) C 2 dan dal g 'T

θの2回微分は何を意味しているのでしょうか……。1回微分が角速度なのはわかるのですが、接戦方向の式がなぜこうなるのか分かりません。 回答よろしくお願い致します

53. 小さなおもりが紐で支柱につなげられている. 図のよう に, 紐が水平になるように引っ張っておもりを静かにはなし た. 紐が水平と角度をなす位置における, おもりの全加速 度の大きさはいくらか. (a) gsin 0 (b) 2g cos0 (c) 2g sin 0 (d) gv3cos20 + 1 ⓒ(e) gV3sin20 +1 【解】 紐の長さをLとすると, エネルギー保存則より 2g 1/202=1/12/1202 L gL sin 0 ⇒ Ö= g 2L sin 0 L2020 AM cos o - L = = cos A 0 2² 中心向きの加速度 αr は L62 L ag = =Lö= gcose であるから, 加速度の大きさは √a² + a² = g√√/4 sin² 0 + cos² @ 1 =gV3sin 20 +1 sin 0 = 2g sin 0, 接線方向の加速度 αg は、

この問題が分かりません。わかる方教えてください コマの質量5.0g、支点から重心までの距離を3cm、コマの密度を0.8g/cm^3、半径2cm、 厚さ0.5cmの円板型であるとして、歳差運動の角速度Ωは何rad/sか？コマの角速度を ω=20πrad/sとする。有効数字2... 続きを読む

1問目の答え合わせがしたいです。 教えて頂けたら幸いです！

【相対運動】 ただし,重力加速度をg (=9.81m/s²) とする. 問1 図1のような時計回りに角速度で回転している大円板の上に,さらに回転することができ る小円板がつけられている. 小円板はモーターのスイッチを入れることで回転させることができる. モーターのスイッチを入れて, 小円板を大円板に対して時計回りにの角速度で回転させた. 図の 位置に来たときの, P点の加速度 αx, ay を求めよ. 問2 対気速度 230km/h の小形飛行機が, 東へ機首を向けて飛ぶと北へ 15° 経路が傾き, 南へ機首を 向けると西へ 17°経路が傾く. 風の方向と風速を求めよ. 問3 西暦 23XX年、人類は巨大な円筒状のスペースコロニーを宇宙空間に建設し生活している. コ ロニーは一定の角速度で回転しており, 内壁部では地上と同じ重力加速度が発生している. ここで生 まれた太郎君は,自分の住んでいるコロニーの半径が知りたくなり,以下の実験を行った. 実験 : 床に目印を描き,そこから真上1mの高さからビー玉を落とす. 実験の結果, ビー玉はコリオリカのため、床の目印から1.60cm ずれて着地した. このコロニーの 半径を求めよ. 問4 問3の太郎君が, ボールを真上に投げたところ, ちょうど4秒後に地上に落ちてきた.このと き, ボールの落下地点はコリオリ力により、 投げた場所とずれていた. 何m ずれているか求めよ. ただし, コロニーの半径はボールを投げ上げた高さに比べて十分に大きく, 風や空気抵抗などの影響 はないものとする. 問5 図2のような半径上に溝を掘った円板がある. いま, 時刻 0おいて,この円板の中心から外側 に向かって, ある物体が溝の上を一定の速度Vで移動し始め,また, 円板も止まった状態から一定 の角加速度αで回転し始めたとき, この物体の加速度 ar, aeを時間の関数として求めよ. 問6 図3のように半径3000mのカーブを時速270km/h の一定速度で走っている列車がある. この 列車の座席に座っているA君が, 幅 1m のテーブルを出して, その上に小球を置いたところ, 静かに 転がり始めた.このとき, t秒後の方向および, 方向の速度をtの関数として求めよ. 図 1 図 2 3000m A君 _270km/h 1 図 3 点O 進行方向 1m A君 テーブル