⃗r=(Rcosωt,Rsinωt,αt)の軌跡がz 軸のまわりの半径 R の螺旋である解説をお願いします。

角運動量l求めるために位置が知りたいのですが この問題で言う、位置rは (V0cosθt , 0, V0sinθt-(1/2)gt^2) で合ってますか？ 2枚目が回答なのですが、6番はどのように出しているのでしょうか？

間 3 z.ヵ軸を水平方向に, > 軸を鉛直方向にとる。7 = 0 に原点から, 初如度 (co,0,xo) で質量の 質点を斜めに投射した (to,uo > 0)。重力加速度の大きさは 9 とする。 時刻7における, この質点の運動量と角運動量 7 および, この質点に働くだと力のモー メント 内 をベクトルの成分を示して答えよ。さらに, それらの間に 補記 守こが放り 7 の 立つことを示せ。 - - 問 4 xy平面上の原点を中心とした半径2.0 m の円周の上を, 反時計周りに8.0 sで一周するように 一定の速さで動いている質量 5.0 kg の質点がある。 (以下は有効数字 2 桁答える。)

(8.3)の2つ目の等号ってどのようにして計算しているのでしょうか

S8 境界値開是 へWX) = ーニZ) 113 8.2) を解かなくてはならない. この場合, 真電荷の空間的分布 のz(*%) はあたえられた ゃのとする. もし, 上の方程式が解けたならば, 導体表面 S 上の表面電荷の刻 度分布 o は の 三e婦・72 ーe有(⑤) 8.3 であぁあたえられる. ここで 2 は導体表面に外向きにたてた法線方向の単位ベクト ルであり, み による微分は z 方向への方向微分である. (8.3)は, 容易にわかる ょ5K, Gauss の法則 (4.10) を導体表面上の微小部分に適用したものである. ⑱.1) ぁるいは (8.2) の偏微分方程式を, 問題に適した境界条件のもとに解くこ とは, 特殊の場合をのぞいては一般に困難である. そして個々の問題に対 して, 幣珠な数学的技巧を工夫する必要があり, それらは物理学の問題というよりも応 用数学の問題でもるといってもよいであろう. ここでは, 物理学の他の領域にお いてもよく利用される, なるべく 一般的な方法についてのみ概説するにとどめる・ 等角写像法などの特殊な方法に興味のある読者は, その方面の専門書を参照され たい. 1) 鏡像決 (method of imageS) 人 間内に点電荷と導体とがある場合を考えてみよう. このとき, mn さる

下の問題をできるだけ教えてほしいです。雑ですみません。 ホントに何も分からなくて困ってます。お願いします。

【問 1】 点 (zz) における電場が,E = 』十2j で与えられている. この電場を図示せよ. ただし xy 平面上に限定して描く いう0 【問 2】 電荷の分布が以下のような場合, それによって生じる電場分布の形を, 文章と図を用いて答えよ. (1) 半径 。 の球面上に, 一様な電荷密度で分布する. (2) 無限に広い平面上に, 一様な電荷密度で分布する. (3) 無限に長い 半径 。 の円柱内に, 一様な電荷密度で分布する. 【問 3】 0 <ぁ<o を定数とする. 原点を中心とする半径 。 の球体内の, 半径り<ヶ<o の範囲に電荷が電荷密度 ヵ で一様に 分布している. この電荷によって生じる電場 E を求めたい. (1) 電荷の対称性を用いる範囲で, E の分布はどのようになるか, 文章と図で説明せよ. (2) ガウスの法則 pd4 = = な Eo における面 ⑤ (ガウス面) はどのようなものを選べばよいか. 簡単に理由をつけて答えよ. (3) ガウスの法則における電荷項 0j。はどのようになるか答えよ. (4) ガウスの法則を用いて, 原点からの距離 テ における電場の大きさ 万 を求めよ. 【問4】 た= 間 とおく (< 軸方向の基本単位ベクトル gk と混同しないように). 一様な電場 E」 = 2V2i が存在している空 間の原点に, 電荷 go三1 を固定した. G) 点5, *う における電場 EE を求めよ. (⑫) 点(0. 還 3 における電場の大きさ 万 を求めよ. (3) 束 (0. な) に。 電荷9ニー2 を置くとき。gに作用する力F と, その大きさ が を求めよ. 【問 5】 ガウスの法則を用いて, 電荷分布から電場を求める際に考えなければいけないことは何か. 重要と思われることを3点 答えよ-

「より、角φの単振動の周期は」のところの途中式が分かりません😭どなたか分かる方いらっしゃいますか？？ お願いします‼️😭😭😭

原理 まう 4し科ブンクこAAブッ 内 mil、長さLImlの針金の上端を固定し、 下端に力を加え下映面を角ゅだけねじる 場合を考える。 中心軸から距離テヶとヶ + の の面に囲まれた円筒の上端は動かず、下端は距 離7の だけ回転する。 7 > 7あぁとすれば、この円箇部分のずれ角は 6 = rゅ/1 で与えられる。 剛 性率をヶとすると、 ずれが大きくない場合、応力 (単位面積当たりのカ) は げ = 7 = 77の/7 で与えられ、 針金下端で働く偶力のモーメントは R* W = 上 Gの・ 2rrdr =マー の uz となる: ねじれ振り子では針金のギ茶だ慣梓モメント了 の召を取り付けでポきな角度のねじり 振動をさせる。 針金の慣性モーメントは無視できるものとして、 このときの運動方程式は dのの 7 [ Ozが 直り。 角 の の単弧動の周期は ~芝のの 27 7N三277 /

ラザフォード散乱のモデルでラグランジアンに出てくる-α/r ってどうゆうことでしょうか？

のtwl 59|| / | 8.4 ラザフォード散乱の敏分断面積. できる (図8.4). 通常はこれを散乱方向の立体角で割り. 散乱微分断面積 (scat- tering differential cross section) : 9 。 28の 5の o 2 |2zrsin9d9| sinの dの (8.3.1) を定義する. 8.3.3 ラザフォード散乱における粒子の軌跡 この系において, 粒子の運動はその角運動量ベクトルに垂直な 2 次元面内*10に 留まる. 図8.3 のように, 原子核の位置を原点とした極座標 (7,ゎ) をとると, 粒子 のラグランジアンは ィー 2m(2+7のの)-ニ (。主zZ@?) (8.3.2) となるのはこのラグランジアンの循環座標 (4.1 節) となっているので, それに 人け応する共役運動量 7 : boo (8.3.3)

Dがσ/2になる理由を教えてください。

ガウスの法則より DAS = (りD。 一 )A5S MM RS に AS 中 "ga 全) = 45 ょり =o[C/m2] ニニニニ [Vm] と ど P=リ一goF=ニ(1一)o [C/m2

1枚目の1番下の式から、2枚目の1番上の式への変形がわかりません 教えてください🙇‍♂️

時どの に ン 0の^ 1 7 AREか 6 eo 1 三にーー | px0diy (gadrコ y = の (5.10) 47e) ソァ。 書きかえられる. ここで微分記号のゲッシは変数に関する 科分ととることを意味する. さて 領域 V。は無限小の領域であ るから, 電荷分布 Cr) が観測点 * とその近傍で有限な値とをもっ ている限り, (5.10) の右辺の 。 を積分の外に出すことができる. 由 り A@() 三 硫。 や) ト div(gwed)dz となる. こことでガウスの定理を利用すると, 上の体積積分は半径 の微小球の表面 S。上の面積分に変換される. すなわち AGで) =っテーの) 上 (wedっ) .ZdS こことで は微小球の表面上に外向きに立てた単位法線ペベクトル であぁある. この面積分は次のようにして実行される. すなわち エー oo ん a1 ポアッソンカ理式の解

mAとAがなぜこの向きになるのかがわかりません。教えてください。どこからAが→ということが読み取れるのでしょうか。

108. 慣性力@ 図のように, なめらかな水平面上に. 傾角 9の斜面をもつ台(質量7)がある。 斜面はなめらか であるとし, 重力加速度の大きさをgo とする。台の上端に 三 質量7z の小物体を静かにのせたところ, 台は回転せずに 水 平方向にすべりだした。このときの台の加速度の大きさを 人4として, 次の問いに答えよ。 ング ) 小物体が斜面から受ける垂直抗力の大きさWを 7z, 9, の 4で表せ。 NN) ( (3 ( ( の, 7 のの中から必要な文字を (1) ) 台に固定された座標系から観測した小物体の加速 ) 台についての水平方向の運動方程式を用 ) (1 ) 5) 小物体がこの斜面を距離 7 だけ 4) (1), (3)の結果を用いて, 4 を, 9, の で表せ。 すべり下りる間に, いて表せ。 台が移動した距離 〔大同] WY 度の大きさ2をの9, の 4 で表せ。 いて, 4 をの /李、 で表せ。 AKG / // [大 改] 了y154

（ウ）の問題なんですが、答えはsinθ√gl/cosθなのですが、√glsinθtanθではダメなのでしょうか。 間違いであれば理由も教えていただきたいです。よろしくお願いします。

162. 円難振り子と水平投射介 次の[|]を正しく埋めよ。 居のように, 瞬さ7〔m] の軽い糸の :端を天井に固定し, 下端に質 量 7z【kg] の小球 を取りつけ, 水平面内で点Oを中心とする等速円運 動をる革た。糸が鉛直方向となす角度を 9[rad], 重力加速度の大き -さをg【m/s) とする。 | このとき, 弥の張力の大きさ S【N〕 はしア ]である。 また, 等速P 運動の角速度のrad/s] は[| イ | 速さん(m/s)] はしウ ]である。 ククククククククク 避転中に小球が点Aに達したとき, 糸が切れて小球は床面の点Cに落ちた。 床から点 入までの高さを ヵ【m], 小球が点Aから点CI に達するまでの時間を ヵ[s] とすると, = やコニーーーニユーーー 1 i〇 1 1 1 \ 7 ご FN ]) WWま5の0また, 点O直下の床上の点(点B)から点Cまでの距離をん[m) とする も衣の局固較 | である。 17 龍谷大 改] 臣 149,156,157