流体力学の最初の最初、ラグランジュ微分のところでつまづいて困っております。 二枚目の？をつけた計算過程はどのような微分なのでしょうか？ よろしくお願いします。

の1 流れの運動学 8 1 = (u.V)u U のようにして得られた. 記号▽はナブラ (nabla) とよみ 0 鶏分(1.14) 0 マ= e』 + ey Oy 0z のように定義される演算子 (operator) であるす. ea, ey. Ez はそれぞれ』軸, 軸,2軸の正の向きに向かう単位ベクトル (unit vector) で, これらを基本ベク トル (fundamental unit vector)という。 式(1.12) の両辺を At でわって, At →0 の極限をとると,流体粒子の受け る加速度a(z,t) を求めることができ に Au a(x, t) = lim + (u-V) u(z, t) At→0 At Ot D -u(x,t) Dt となる.ただし D +u.V Ot Dt で,D/Dt をラグランジュ微分 (Lagrangian derivative),あるいは実質微 分(substantial derivative), あるいは物質微分 (material derivative) という。 Du/Dt= Ou/0t+ (u.V)uの右辺第1項は, 流体中のある点aをつぎつぎと 通過する流体粒子の速度の時間的変化の割合を表しており,局所加速度 (local acceleration) とよばれている. また第2項は,点cにある流体粒子がある瞬間 にその前後の流体粒子の速度差のために受ける速度の時間的変化割合で対流加 速度 (convective acceleration) とよばれている。 ラグランジュ微分 D/Dtは, オイラーの方法の意味で »とtの関数として表 された量,すなわち 「場の量」に対してのみ作用させることができる. なぜな ら,その定義式(1.16) の右辺は, 独立変数を αとtとするときの偏微分0/0tと ▽によって構成されているからである. aとtの任意関数 f(z,t) のラグラン ジュ微分は,式(1.15) を導いた過程から理解できるように, 流れに伴う f(x.t) の時間的変化の割合,すなわち, 流体粒子の軌跡に沿っての f(z,t) の時間的変 化の割合を表す。 十演算子▽をスカラー関数f(a)に作用させて得られるVfは, f の勾配 (gradient) とよばれ る。▽をスカラー関数に作用させたときは▽の代わりに grad という記号を使ってもよい。す なわち, ▽f=gradf. 後に述べるように, ▽をベクトルとみなしてベクトル関数に作用させ る(内積をとる)ときは, 記号 gradは使わない、ただし、式(1.13) の▽は grad を使って書 くことができる。

(2)の角度がわかりません。解いていただけませんか…🙏 (1)の私の回答は、t=(√2)/(1＋√3)です。

三角形 ABC の辺BC上に点Cとは異なる点Dがあり,AB =1+V3, AC = AD = V2 とする。また。ベクトルの内積を用いて AB· AC = 1 が成 り立つものとする。次の問いに答えよ。 (配点75点) (1) AD = tAB+ (1 - t)AC を満たす実数tを求めよ。 (2) ZDAC を求めよ。 (3) 三角形 ABD の外接円の半径を求めよ。

マーカーのところがわかりません、どなたか教えてください🙇

7-2 遅延ポテンシャル これから,(7.7)の右辺の計算をする. その際, 第2項の処理には,深い物 理的洞察を必要とする.まず, その議論を紹介しよう。 電荷や電流は図7-1 に斜線で示した部分に分布しているとする. (7.7)の 右辺の積分領域として, 電荷や電流が分布している領域を内部に含む十分大 きな球を考え,その中心が電磁場を観測する点rであるとする.さらに, R=r-r' によって相対座標 Rを定義する.rが球面上の点の位置ベクトルであると

(1)の解説についてです。解説3行目と4行目にある点電荷とは原点のことでしょうか。

半径』の十分薄い球殻上に一様に電荷Q(> 0)(または面電荷密度の=Q/(4ra?)) が分布 しているとする.電気定数(真空の誘電率)を eo として,ガウスの法則を用いて,以下の 問いに答えよ。 (1) 球殻の中心(原点)から位置べクトルrの点における電場ベクトル Eの向きと大き さを求めよ。 (2) 原点から位置ベクトルrの点における電位のを求めよ。 (略解例) (1) 題意より,電荷分布は原点のまわりに球対称性をもっている.電荷は正であ るあるから、 電場ベクトル Eの向きは原点から外向きに放射状となる.点電荷を囲む空間 領域の境界となる閉曲面Sとして,点電荷からの距離rを半径とする球面S を考えて,ガウスの法則を適用する.原点について球対称性であるから,S 上のすべての点において,電場の大きさは同じで向きは外向き法線ベクトル と同じであるから,面積分が電場の大きさと表面積との積になる. 球殻の中心を原点とすると,閉曲面Sを考える場合,電荷が存在する半径 領域と存在しない半径領域に場合分けをして,ガウスの法則を適用する。

線形代数の問題です。解答の方針（具体的に何を示せば良いのか）がわかりません。わかる方いたら教えてもらえると幸いです。

(3) ベクトル ak = (ak, af, ,aりe RY-1 (k %=D 1,2, .., N) を法線ベクトルとするRN-1中の N 個の超平面 a;(x1, X2,XN-1) +1 3D0 (k= 1,2, ,N) を考える。ただし· はベクトルの内積を取ることを表す. ai, a2, , ay が互いに相異なる とき,全ての超平面に共通に含まれる点が存在しないことを示せ。 (ヒント)a; (x1,X2, , XN-1) + 1= (1,a,)· (1,x1, x2,. Xy-1) を用いよ. また,(1,a) (k =1,2, ,N)を転置し横に並べることでVとなることにも注意せよ。

どのように(5.29)を求めてるんでしょうか？

という解をさがしてみよう Vd。 とることを意味する演算子である.微分演算子は, 演算子 Re と交換するか ら,(5.17)を(4.23) と(4.16) に代入すると E(r,t) =D Re{ioA(r) exp(-iot)} B(r,t)=D Re {rot A(r) exp(-iot)} (5.18) が導かれる。

教えてください、、

線形代数の対角化について質問です 写真にあるように行列Pの取り方によって対角行列が変わってしまいませんか？ それでも構わないのでしょうか？

教えてください 　

(9 しを明上のペクトル容間とする。 のベクトルの角 (bu、 ーーっ)が1 次独立 であるとき、 dimV <ヵである。 4)オオをゃ症正方お天ちかャュトト ce語に

物質微分（ラグランジュ微分）についてわかりやすく教えてください