⑴の問題は力学的エネルギーの保存の法則から求めることはできないんですか？1/2kx^2とか、mghを使って。なんでkx−mg＝0を、使って求めるのか分かりません。

150.弾性体のエネルギー■ ばね定数をの軽いばねの上端を天井に固 定し,下端に質量mの物体を取りつける。 はじめ, ばねが自然の長さ になる位置で、物体を板で支える。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 板をゆっくりと下げていく。 板が物体からはなれるときのば ねの自然の長さからの伸びはいくらか。 (2)(1)で,板が物体からはなれるまでの, 物体が板から受ける垂直 自然の 長さ 抗力の大きさNと, ばねの自然の長さからの伸びxとの関係をグラフで示せ。 10000000 物体 (3) はじめの状態から板を急に取り去ると, 物体は落下し始める。 最下点に達した きのばねの自然の長さからの伸びはいくらか。 (4)(3)で,物体の速さが最大になるときの, ばねの自然の長さからの伸びと,その きの物体の速さはいくらか。 (23. 日本福祉大 改 ) 例題9

わかる方教えていただきたいです。

[問題 A] ディラックのガンマ行列 1, 2, 3, 4 は、 -YBYα (aẞ) YaVB = 1 (a=β) を満たす行列である。 次の問に答えよ。 (具体的な表示によらず示すこと) 1. Y5 = \1727374 で定義される 5 は、 (75)2 1 を満たす。 = 2.5 と Ya(a =1,2,3,4) は、 YaY5+Y5Ya=0、 を満たす。 3.5 は行列のトレース Trに対して、Try5 =0を満たす。 [問題 B] ディラック方程式: I√ ih =(-ihca∇+mc2β), at が記述する粒子はどのような性質をもつ粒子か、 簡単に述べよ。 [問題 C] 量子力学を学んだ感想を述べよ。

電気回路の過渡現象の問題を解いてほしいです。

図のようにスイッチSが閉じた状態で定常状態の回路がある。 時刻 t=0でスイッチSを開いた。 コンデンサに流れる過電流、コンデンサ両端の過電圧を求めたい。 (1)定常状態でコンデンサCに蓄えられている電荷の値を示せ。 (2) 過電流を求めるための過渡的な) 回路方程式を示せ。 (3)上記(2)の式を解き、 過電流をを求めよ。 を求めよ。 R E ic vc C (4)で求めた過電圧に関し、横軸を時刻、軸を電圧として簡単に フを示せ (フリーハンドでよい) (5)の解答はここへ ↑

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.

基礎力学の問題です。問2(2)が分かりません。 力学的エネルギー保存則をどうやって使えばいいのでしょうか。教えていただきたいです。

問い (1) Y= l²- x² // dy de UA = (2) Ilcosa a h 2 e d de UxG = l² - 1² "XG₁ = = l sing 2 YG = Il cost 問2 (1) ①重心の座標を求める C (1) NA DE' (^15²1 (?, UA'= Uo の x² + √² cos ² α = l ² dx ax √e²-x² = lo d -X √e²-1² △=キリ÷時間に速き → x = 1 √ 1 - €105²α -1 1-½ cosa l²l²+²sa = Uo 0 -l√1- &103²α Il cos a ②速さを求める do d at do ·do (Il coso ) = dot (- 1 l sino ) = w ( - = lsino ) = - = lo sing -210√1-(05²α cosa I'mu² = I= M ( - Il cusing 1² = IM & etue sine g = do Vya = det do (Il sino) = doc (± l (050) = w (Il coso) = I lw coso G 01 at (2) 力学的エネルギー保存則/mu²+mgh二一定 & Me²w² singg mgh = M g (= lsing) = Mgl sind 2 = max² + mgh = { Me² w² singo + I My l sind = IM ( & l²w ² sin ³0 + ge sind )

赤線の数値ってどこから来たんですか？ 分かる人教えて欲しいです。

解答は導き方も簡単に示して下さい。 1. 真空中を振動数 v [1/s] の光子が進んでいるとき、この光子の運動量の大きさはいくらか。 ただし、プランク定数を h [Js]、 真空中の光速をc[m/s] とする。 2. 黒体放射において、 黒体の温度を上昇させた場合、 放射光のエネルギー密度のピークの波長はどうなるか。 3. 光電効果において、入射光子の強度を増加すると、 放出される光電子はどうなるか。 4. 単色のX線を炭素の結晶に照射したとき、炭素の結晶中の電子によって散乱されたX線の振動数は、散乱角が大きく なるとどうなるか。 5.à=1、β=1としたとき、 [àâ, ] を求めよ。 6. 領域 (0≦x≦ a) では質量mの粒子1個が自由に運動しているが、この領域外には出られないという1次元の量子力 学系を考える。この系の波動関数は重(z)= = Vaz sinzz) (n=1,2,3,...) で与えられる。 第2励起状態において、粒 子の存在確率が一番低い点の座標の値を求めよ。 7.3 次元の直方体の箱の中に質量mの粒子が1つ閉じ込められている量子力学系を考える。 直方体のx,y,z 方向の辺の 長さがそれぞれ2a、α、 α のとき、 基底状態、 第1励起状態、 第2励起状態はどのような量子状態か。r,y,z 方向の量 子数 nx, ny, nz, (nony,n=1,2,3,...) の組み合わせ (n, ny, nz) を用いて答えよ。 8. 原子核の質量を無限大とした近似では、水素類似原子系のエネルギー準位は、En = -Z2 Rochen と表される。ここ で､Zは原子番号、 R. はリュードベリ定数、んはプランク定数、cは真空中の光速、 n(n=1,2,3,...) は主量子数を それぞれ表している。 この近似のもとで Be + の 2p軌道から 1s 軌道へ電子が遷移した時に放出される光子の振動数は いくらか。 記号を用いて答えよ。 9. 球面調和関数 Y5, -3(0, 0) に対する軌道角運動量の大きさの2乗を表す演算子 と軌道角運動量の成分を表す演算子 の固有値を求めよ。 10. 原子軌道をラッセルーソンダースカップリングで考える。 マグネシウム原子 Mg の基底状態の配置 1s22s22p 3s2 の全 スピン角運動量量子数の値はいくらか。 また、 その値になる理由を説明せよ。 11. 原子軌道をラッセルーソンダースカップリングで考える。 ベリリウム原子 Be の励起状態の配置 1s22s 2pl の取り得る 可能な軌道すべての項の記号を書け。 12. 区間 0≦x≦ a に閉じ込められた粒子を考える。非摂動状態では、この区間内では、粒子に働くポテンシャルは0 とする。この区間内に摂動として (1) = -esin' (™z/a) (sは正の定数)が加わった場合を考える。基底状態の非摂 動波動関数は (0) = sin(πz/a) である。この状態に対するエネルギーの一次補正を求めよ。計算には積分公式 a ∫ sin(ax)dx = 誓 on sin(ar) cos(az) - do sin' (az) cos (az) +C (C は積分定数) を用いてよい。 8a 13. 水素類似原子の 2p 軌道における電子の距離の逆数の期待値 <-> 2p を求めよ。ただし、動径方向の波動関数は Z +2 1/16 (3) ²0 2√6 で表され、 Z は原子番号、 α はボーア半径を表す。 R2.1(r)= re-(Z)r 14. 授業中に紹介した20世紀以降に生まれた物理学者1名の名前 (苗字だけでよい) を示して、その人の業績を説明せよ。

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

電流と磁界 教えてください🙇‍♀️

4分の回転をこえるとこの力がはたらく。 ① 図1のように,棒磁石のN極をコイルAの左側から入れて中で静止させ ると、検流計の針は、はじめ右に振れ, 0の位置に戻って止まった。 ② 1のコイルAと同じ向きに巻いたコイ図2, 電源装置 VA ルBを使い, 図2のような装置を組み立 てた。その後, 電源装置にスイッチを入 れ、一定の大きさの直流電流を流し続け て、検流計の針の動きを観察した。 (1) で,棒磁石をコイルAの中で静止させたとき, 検流計の針が0の位置 に戻って止まった理由を、 「磁界」という語を用いて書きなさい。 記述 コイルB- コイルA (2) (2) ②, 検流計の針の動きはどのようになるか。 簡単に書きなさい。 記述 00 検流計 図 1 棒磁石 → (1) 検流計 エナメル線 を巻いた向 コイルA き

物理基礎の運動エネルギーなどの範囲です。 高校で物理を履修しておらず、何が何か全然わかりません。どなたか教えていただきたいです。

2. 重力下(重力加速度をg とする)で、質量mの物体を地面から高さんの場所から静 かに落とした、この時、地面から高さ1(0≤l≤ん) の時の物体の速度を、以下 のように考えて求めた。 空欄に当てはまるものを答えなさい (10点) (選択肢から選 (必要に応じて、自分で問題のイメージ図を書いてみることをおすすめ) (a)鉛直下向きを正とする。 今、物体には保存力である重力しか働いていないため、 力学的エネルギー保存則が成り立つ。つまり、地面から高さがx (0≤x≤h) であ ● 運動エネノ ダーを K (z)、ポテンシャルエネルギーをU (2) とす ると、以下の式が成り立つ。 K(x)+U(z)=(一定) (1) 今、地面から高さの時の速度をv(z)とする。 ポテンシャルエネルギーの基 準を地面とすると、上の式は K(x) + U(x)= = と求まる。 1 5m イ+mg ウ=(一定) ア と書ける。 (b) 今、高さと、その地点での速度v(x) が判明している地点は、高さんの点で ある。初期条件より、この点ではv(h)=アである。これを式 (2) に代入す ることにより、式中の(一定) の値、 つまり物体の持つ力学的エネルギーは以 下のように K(x) + U(x) = K (h) + U(h) = 1 と求まる。 (c) (2) および (3) を合わせることにより、高さでの速度v(x) が v(x) = 7 (2) 2 (3) (4)

サンプルリターンは、小さな天体の方が月などの大きな天体より簡単に実行できるのは何故でしょうか。 その理由を思いつくだけ書き出せという課題が出ました。例としてどのような理由があるのか教えて頂きたいです🙇‍♂️