解析力学です。わかる方おられませんかね

4. zy 平面において, 2点(-a/2,0), (a/2,0) (a>0) を結ぶ一様な線密度を持つ伸び縮みしない細い ひもを考える. ひもには鉛直方向 (y 軸方向) 下向きに重力がかかっている (重力加速度g) ひ もの長さをf(a) とするとき, ひもの描く曲線 y=g(x) を変分法を用いて論じ、次の形の微分方 程式が満たされることを示せ; 2 dy dr. =A'{y(z) +B}^-1, (A,B: 定数) = ※もし余力があれば、 微分方程式を解いて、 具体的に曲線を決定してみてください. いわゆる 「懸 垂曲線」 (カテナリー曲線) が答えになります。 [ヒント] レジュメ セクション2の (2.3) 式と (2.4) 式を参照。 [曲線の長さ] = f を拘束条件として､ ひものポテンシャル・エネルギー Uly(x) の変分問題を考える。 ラグランジュの未定乗数法を用い るとよい。 また、形式的に 「時間｣ のようにみなしてエネルギー保存則を利用すると計算が 楽かもしれない.

中心Oの円C上を動点Pが動くとき、円Cの内部の定点AとPの中点Mが描く図形が線分OAを直径とする円となるのが何故か分かりません。ご解説よろしくお願い致します🙏

数B ベクトル (3)の式は立てられたのですがここから先の計算が分かりません。

91 Lv.★★★ 平面上に原点Oを中心とする半径1の円K1 を考える。 K1 の直径を1つ とり,その両端を A, Bとする。 円KI の周上の任意の点Q に対し, 線分 QAを1:2の比に内分する点をRとする。 いまんを正の定数として, p = AQ+kBR とおく。ただし,Q=AのときはR=Aとする。 また, OA = a, OQ = 923 <. 解答は145ページ・・･ ........ → (1) BR を α, g を用いて表せ。 a, (2) 点Qが円 Kiの周上を動くとき, OP = となるような点Pが描く 図形を K2 とする。 K 2 は円であることを示し,中心の位置ベクトルと 半径を求めよ。 (3) 円K2の内部に点Aが含まれるようなんの値の範囲を求めよ。 (大阪大)

手回し発電機に記号はありますか？回路図を描くときに使うやつです。

この問題で、なぜ、4分の1の波を書くのか？ そして、それの書き方がよく分からないので教えて頂きたいです。 よろしくお願いします。

隣りあう節と節(または腹と腹)の間の距離は、進行波の波長の半分 (1/2)である。 問 11 図は,同じ速さで逆向きに進む波の, ある 時刻における波形である。 この2つの波からでき る定常波の腹と節はどこか。 0, A~Dの記号で コ 答えよ。 y=yatyp tで入進む原理 ↑波長 t= 七幸描く、妄合進む。 4 4 = 4 B 第1節 波の性質 157 の項 美 か

数B 空間ベクトル 下の問題がわかりません。指針のところからわからないです。無知ですみません。 教えてください。よろしくお願いします。

重要 例題 77 球面のベクトル方程式 00000 空間において,点A(0, 6, 0) を中心とする半径3の球面上を動く点Qを考える。 更に, 原点を0,線分 OQ の中点をPとし, 点A, Q, P の位置ベクトルをそれ ぞれag, p とする。 このとき, 点Pが満たすベクトル方程式を求めよ。 また, 点P(x,y,z)が描く 図形の方程式をx, y, z を用いて表せ。 [類 立命館大] 基本 39. p.494 基本事項 [4] [1] [2] 指針 球面のベクトル方程式 [1] ||=r 中心C(c), 半径r [2] (-a) (-6)=0 2点A(a), B() が直径の両端 これは,平面で円を表すベクトル方程式と 同じ形である。 そこで, p.442 基本例題 39 と同じ要領で、 いずれかの形を導く。 解答 点Qは,点Aを中心とする半径3の球面上の点であるから, l-al=3 を満たす。 また,線分 OQ の中点がPであるから,i=2127 すなわち i=2D である。 よって |2p-a|=3 ! ゆえに, 点Pが満たすベクトル方程式は よって, 点Pは,中心 (0, 3,0), 半径 22 の球面上にある。 ゆえに,点Pが描く図形の方程式はx+(y-3)+2=1/ S OQの中点 ( 2 3 u 2'2'2 よって s=2x, t=2y, u=2z これらを①に代入して (2x)²+(2y-6)²+(22)² =3² ゆえに x²+(y-3)¹+2¹= AZ ·P [参考] [点Pが描く図形の方程式を, 数学Ⅱの軌跡の考え方で求める (数学ⅡI例題108 参照)] 点Qの座標を (s, t, u) とする。 <s, t, u はつぎの文字。 点Qは,点Aを中心とする半径3の球面上の点であるから s'+(t-6)'+u²=32 ...... 0 が点Pと一致するから 2=x, 1/2=y, 1/2 u =2 b B つなぎの文字 s, tu を消 去する。 練習 点Oを原点とする座標空間において, A(5, 4, 2) とする。 |③77 OP-20A･OP+36=0 を満たす点P(x,y, z) の集合はどのような図形を表す か。 また, その方程式をx, y, zを用いて表せ。 [類 静岡大]

こちらの問題についてです。答えは以下の通りなのですが、(4)の定常波の腹と節を求めるもので、なぜ(2)の合成波を利用するのか分かりません。教えていただきたいです。

194.定常波振幅, 波長のそれぞれ等しい2つの波が, 互いに逆向きに同じ速さで進んでいる。 図は, 時刻 t = 0 sにおける2つの波の波形を表している。 (1) t=0のときの合成波を描け。 (2) t=T/4(Tは周期) のときのそれぞれの波の波形を 描き, 合成波を示せ。 (3) t=T/2(Tは周期) のときのそれぞれの波の波形を描き, 合成波を示せ。 (4) 2つの波によって合成された彼は定常波になる。 定常波の腹と節はどこか。 A~ Mの記号を用いて答えよ。 例題24 ABCDEFGHⅠJKLM

このマーカーで引いたところって、Q中心の半径1の円で-2t分回転させたからこのような座標隣っているのですか？

重要 例題 287 曲線の長さ (2) 円C:x+y2=9の内側を半径1の円Dが滑らずに転がる。時刻 t において D は点 (3cost, 3sint) でCに接している。 (1) 時刻 t=0 において点 (3,0)にあったD上の点Pの時刻t における座標 (x(t),y(t)) を求めよ。ただし, 0≦t≦πとする。 2 X(2) (1) の範囲で点Pの描く曲線の長さを求めよ。 [類 早稲田大〕 基本286 指針 (1) ベクトルを利用。 PはDの円周上にあり, Dの中心Qとともに動く。 そこで OP=OQ+QP (Oは原点)として, QP をもの式で表す。 Q, 毎日 円x2+y2=2(x>0)の周上の点Pの座標は (rcost, rsint) で表され,このとき OP がx軸の正の方向となす角はtである。 dx (2) p.465 基本事項 ① S. √ (d) + (a)* dy Ja V dt dt 解答 (1) A(3, 0), T(3 cost, 3sint) 3. 00107: DとCがTで接しているとき, Dの中心Qの座標は (2cost, 2sint) である。 また, TP=TA=3tである から,x軸の正の方向から半直線 QP への角は t-3t=-2t よって 0を原点とすると OP=OQ+QP introst ( = 16 sin²³-t 2 dt の公式を利用。 (2cost2sint)+(cos(2t), sin(-2t))ヶ =(2cost+cos2t, 2sint-sin2t) (2) x(t)=-2sint-2sin2t, y' (t)=2cost-2cos2t から {x' (t)}²+{y'(t)}²=4(sin²t+2 sintsin2t+sin²2t)=1 +4(cos²t-2 cost cos 2t+ cos²2t) =4(2-2cos3t)=8 (1-cos3t) よって、求める曲線の長さは 3 3 St / 16sin222tdt = S." asin 2/2 tdt 10 大 0905 YA 3 C D St 3 = =4･ -4. [-cos/211³-¹6) ・COS ・土 3 2 0 $3+$1 Q 3t 0≤t≤ 2012/2πであるから sin ²01² 3 T(3cost, 3sint) (0²2) 5 (1) ²2=(²²+²²= < sin20+ cos20=1, costcos 2t-sintsin2t =cos(t+2t) 半角の公式により -2t3 AX T 2004: 点Pの描く曲線はハイポ サイクロイドである(p.137 でα=3、b=1の場合)。 1-cos 3t =sin²t 2 RCK TO 100 4467 ◄S³* √ {x' (t)}²³+ {y'(t)}² dt 練習 a>0とする。 長さ2maのひもが一方の端を半径aの円周上の点Aに固定して, ©287 その円に巻きつけてある。このひもを引っ張りながら円からはずしていくとき, ひもの他方の端 P が描く曲線の長さを求めよ。 8章 41 曲線の長さ、速度と道のり 下移動

「オカ」からやり方が分かりません。教えて頂きたいです。

平面上に △ABCと動点Pがあり,動点 2(2k+3) PA+(k+3)PB- (5k+3)PC=0 ...... ただし, kは実数とする。 また, CA=d, CB=1 とおく。 (1) CP= ア+イ 3 オ CD=a+ カ この直線をm とする。 テ 1:2 →>>> k+ウ ·a+· I (2) 次の タ テ には,当てはまるものを下の⑩~⑤のうちから1つ ずつ選べ。 ただし, 同じものを繰り返し選んでもよい。 「ケコ サ のときであり,このとき点Pは線分 AB を 点Pが直線AB上にあるのは,k= に内分する。 点Pが直線BC上にあるのは,k= ナ ⑩ 内部 の解答群 である定点Dを通り, a+ 0 1:6 タ に内分する。 点Pが直線CA 上にあるのは,k=チツのときであり,このとき点Pは線分CA を に外分する。 スセ ① を満たしている。 具となるから,①を満たす動点Pが描く軌跡は、 に平行な直線であることがわかる。 O ①1:3 ②2:1 ③2:3 4 3:1 3:2 (3) |6|=2|a| のとき, 点Pが∠ACB の二等分線上にあるのはん=トのときであり, このとき点Pは△ABCの ナ に存在する。 さらに,直線m, 直線AB, ∠ACB の二等分線で囲まれた三角形の面積をSとすると S: △ABC= = である。 の解答群 ① 外部 ①1:10 キ ク (H のときであり,このとき点Pは線分BC を ②1:15 ②周上 [③ 1:30

物理の磁気の問題です 黄色マーカーで引いたところの解説をお願いします

188 第4章 電気と磁気 §9 ** 147 【12分 ・20点】 XXXXXX 2枚の同じ大きさの金属板A, B を d離して平 行に並べる。 座標系を図のようにとる。 軸方向の 金属板の長さは である。 金属板Bを接地し, 金属 板Aに正の電位Vを与え, A,B間に一様な電場を 作る。 電子がx軸に沿って A, B間に入射し, 座標 軸の原点0を速さで通過する。 電子の質量をm ○電荷を一とする。 電子によって金属板に誘導され る電荷や, 電子の運動に及ぼす重力の影響は無視す る。 問1 金属板の間で電子が受ける力の大きさFはい くらか。 ①ev 問2 ① 荷電粒子の運動 F ① -t m @v+ Ft m 01/01/ ② 3 のFを用いて表せ。 成分 : 1 z成分: 2 9 ひ e V d 2= 4 ③ 2 eVd また,この力はどちらを向くか。 2 ① x軸の正の向き (2) y軸の正の向き ③軸の正の向き ④軸の負の向き ⑤y軸の負の向き 6 z軸の負の向き 原点Oを通ってから時間t後,電子の速度の成分, 成分はいくらか。 問1 V. e F (5 -t Vd e また, 加える磁場の磁束密度の大きさはいくらか。 V Vd (5) vd V F (3 4 v-- -t m m 問3 金属板の間で電子が描く軌道を面へ射影したものを、 問1のFを用いて表 せ。 Fx 2 Fx Fx ① z= F 2m (モ) (3 ²=- 2mv 2mv 2m v 問4 電子が金属板に衝突せずに,右端z=l, z=s に達した。電子が金属板の間を 通過する間に,その運動エネルギーはどれだけ増したか。 問1のFを用いて表せ。 ① Fl ②Fs ③ F(l+s) 4 F(l-s) 問5 電場はそのままで, 金属板の間に一様な磁場を,ある座標軸方向に加え,『軸 に沿って入射した電子をそのままæ軸方向に直進させるには、磁場をどの向きに 加えればよいか。 1 解答群は問1 2と共通) y Vv d 2 O 2 44 V ed で A B ²- til-15 E 対磁ので FF