最初からよくわかりません！ 緊急です！ 誰か教えてください

laa 19 動滑車① 図のように, 水平な床面上に来となす角度が30°のなめらかな斜面をもつ三角台を図 定し、斜面上に質量加の小物体Pを置く。 小物体Pに軽くて伸び縮みしない糸の一端を つなぎ、この糸の他端を三角台の上端Cに取りつけた軽くてなめらかな定滑車と軽くて なめらかな動滑車に通して天井に固定する。 動滑車には, 質量2 の小物体Qを軽くて 伸び縮みしない糸でつるした。 最初。小物体Pに斜面方向の力を加え。小物体Qの床からの高さが1となるようにし て全体を静止させた。 この状態における小物体Pの斜面上での位置を点Aとする。 また、 運動は図の鉛直面内のみで行われるものとし、 重力加速度の大きさをgとする。 天井 三角台 問1 全体を静止させた状態で、 小物体Pに加えている斜画方向の力の大きさを求めよ 点Aの位置で小物体Pに加えていた力を除いて、 Pを静かに放したところ。 P. Qが 運動を開始した。 小物体P. Qが運動を開始してからQが床に着くまでの間。 糸がたる むことはなかった。 問2 小物体P, Qが運動を開始してからQが床に着くまでの間のPと天井をつないで いる糸の張力の大きさを求めよ。 小物体Pが斜面上の点Bに達した瞬間。 小物体Qは床に達した。 同3 小物体Pが点Bを通過したときの速さを求めよ。

新高2です。図aから図bへの書き換え方がわかりません。どなたか教えていただきたいです！

必闘79.〈音波の性質) 図1上図のように原点Oにスピーカーを置き, 一定の振幅で、 一定の振動数fの音波をx軸の正の向きに連続的に発生させる。 空気の圧力変化に反応する小さなマイクロホンを複数用いて, x 軸上(x>0) の各点で圧力pの時間変化を測定する。 ある時刻において, x軸上(x>0) の点P付近の空気の圧力か をxの関数として調べたところ, 図1下図のグラフのようになっ た。ここで距離 OP は音波の波長よりも十分長く,また音波が存 在しないときの大気の圧力を poとする。 圧力かが最大値をとる x=Xo から,次に最大値をとる x=xs までのxの区間を8等分 し、, 2,…, Xxと順にx座標を定める。 (1) x」からx。 までの各位置の中で, x軸の正の向きに空気が最も大きく変位している位置, およびx軸の正の向きに空気が最も速く動いている位置はそれぞれどれか。 次に点Pで空気の圧力pの時間変化を調べたところ, 図2のグ ラフのようになった。圧力かが最大値をとる時刻 t=Do から, 次に最大値をとる時刻 t3Dts までの1周期を8等分し,丸, ね, ……, pols ちと順に時刻を定める。 (2) ちからなまでの各時刻の中で, x軸の正の向きに空気が最も 大きく変位しているのはどの時刻か。 図3のように、原点0から見て点Pより遠い側の位置に, x軸 に対して垂直に反射板を置くと, 圧力が時間とともに変わらず常 年 に加となる点がx軸上に等間隔に並んだ。 (3) これらの隣接する点の間隔 dはいくらか。 なお, 音波の速さ スピーカー p pos X34 X5 X7 X8 %6 点P付近の拡大図 図1 ts t ts toち Ttsty ts t 図2 反射板 図3 をcとする。 (4)(3)の状態から気温が上昇したところ, (3)で求めたdは増加した。その理由を説明せよ。 [12 東京工大)

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。

(2.1.1)をどのように展開すれば(2.1.4)になるんでしょうか

2.1 ラグランジュ形式 解析力学の2つの形式,すなわちラグランジュ形式とハミルトン形式についてその 特徴を述べ,両者の関係を考察するのが本章の目的である). まず,ラグランジュ形式から始める. ラグランジュ形式は独立変数として一般座標 g'を用いて記述されるが, ラグランジュ関数Lはgとずで表される。そして, 外的 拘束条件のない場合は, ラグランジュの運動方程式は前節で述べたように d OL TO = 0,(i=1~ N) dt(0g Og' である。これは gi の時間に関する2回微分方程式であり, 一般には N個の独立な方 住式糸である.したがって, これらの方程式を解いて運動を求めるとき, 初期値 g' と 9の両方を指定して運動が一義的に決定される. すると, 力学系の状態を指定するの は9とであるといえるから, g'とがとを変数とする空間を考えると都合がよい。 このような2N 次元空間を状態空間、あるいはハミルトン形式の位相空間(phase *pace)と対応させて, 速度位相空間(velocity phase space)という。 そこで,速度位相空間の座標を(g',g) で表すことにする.は速度 に対応す る変数であるが, gi は一応q' とは別ものとして扱い, q' の時間微分であるfと区別 注*)本章以下,ラグランジュ関数 Lおよびハミルトン関数H は時間を陽に含まないとする.時間に 顕わに依存する場合も, OL/0tの付加項が付くだけで, 以下の考察は本質的に変わりはない。 15

3枚目の(1.2.7)や(1.2.8)はどのように出てくるのでしょうか？

ホロノーム系と非ホロノーム系 拘束条件は一般に微分形で与えられる。 力学変数をa' (i=1~N) とすると, 拘束 条件は次のように表される: W。= Qai(z, t)de'+ ba(2,t)dt =D 0, (a=1~b) ここでaは拘束条件の番号を表す添字で, kは拘束条件の数である。aai と bail と時間tの関数で, aai(z,t) は aai(2', 2?, … … aN,t) の略記である. また同一項 で上付き添字と下付添字の現れる場合はその添字について和を取るものとする (和) 号とを省略).したがって, 上式ではiについて1から Nまでの和を取る。 Weのうちで独立でないものは落とし, Waはすべて独立とする.これら w。のうち で積分可能なものがあれば, その拘束条件を積分形で表す方が便利なことが多いそ こで,積分可能なものは積分し 9u(z,t) = Cu, (μ=1~m) と表そう.Cu は積分定数であり, m は積分可能な拘束条件の数である。積分可能で ない残りの拘束条件は W。 = aoi(x,t)de" + b。(x,t)dt' = 0 (0=1~k-m) となる。この場合, 力学系の拘束条件は (1.2.2) と (1.2.3) で与えられることになり, 自由度は N-kである. 3次元空間の中の n質点系の場合は,当然 3n-kとなる。 すべての拘束条件 (1.2.1) がすべて積分可能な場合,つまりk=mのとき, この糸 をホロノーム系 (holonomic system) といい, 積分不可能な拘束条件のある場合を非 ホロノーム系という。 ホロノーム系の簡単な例は, 1質点が2次元曲面上に束縛されている場合である。 例題1.1. 曲面上の運動 曲面への法線成分を n; とすると, 質点の運動は法線に垂直であるから, 拘束条件は w= n;da° = 0

分かる方お願いします🥺

[問題8] 次のポテンシャル中を 1 次区電動しでいる質人の才に 個の系旨杖態が存在するための条件を求めなさい。

1枚目7.2.3の2段落から式(7.2.25)までの解説がよくわかりません。どなたか教えてください

ーー ^ま ESジンジーレレYバ。 7.2.3 レイリー-ジーンズの式 は無限自由度の調和振動子の集ま りであると解釈できるから (A6節) (7.2.23) 式をそのまま用いて単純に 友, oo とすれば」 真空の比熱は発散してし まう。とすればぱば, 真空は熱浴から無限にエネルギーを得ることになり. 熱平衡状態 は突現し得ない。 もちろん, これは経験事実相容れない. それを認識した上で, あえてエネルギー等分配則が成り立つ場合に予想される幅射スペクトルを求めてみ よう. 1 辺の立方体内の電磁場を考えて周期的境界条件 (periodic boundary com- ition) を課おとにすると 電磁場の波長の整数合がと一致する必要がある こま6 7 をの各成分で成り 立つので, 波数ベクトルを7/(2)合した5 講和 ミたのを十 は無炊元の幣数ペクトル ぁみ となる. したがって, 波数の大きき上がまで の重囲に 合、 対応する整数ベクトア 開にある波数ベクトルの個数は, ヵル/(2r) の場合 ーーードー 0 ポテンシャルエネル "18 格子点上が安定な基準点だとすれば, をこからの変位を qとしたとすき 2人kea (7 20) 式のように 2 数でET のとのBB " 個の原子からなる固体を考える 上 6 としてよい で08計半しBluc 6 6であるが, もちろ

マークついたところの問題の解き方わかる方いらっしゃいましたら教えてください！

凝集状態 間 ng ド-ジョーン剛計 の 10 "mr =108 X 10 mi リョょの反沈ポテンシャルエネル半主計 ルゴン 1分子の結合エネル半語を生 記子 AS の分子の平衡原子間距離を求めよ。 ま 3・2 溢体アルゴンが, 平均 12 個の最通 ) れているとした場合 液体の蒸発熱を算出科示 3・3 純ニッケルにおける空孔形成コンみ は, A = 97.3 kl mol "である. 1100 6 にお6 孔分率を算出せよ. 3・4 純金における空孔形成エンタルピーの人 123.5 kl mol !、 その密度は 19281 kg m! であ訪l における単位体積当たりの平衡識孔数を算出直開 3・5 CaO 結晶内の1ショットキー欠陥の形 キーは, 61 eV である. 1000 *C および2000 CIGG8 に存在するショットキー炎陥の数を人算出せよ。 だ泡 の浴度は 3300 kg m * である、 3'6 1500CでMgO 結晶内に存在する ジョラ 大陥の数を算出せよ。ただし。 欠際形成エン用 2 Ag。三 96.5 kimol! その密度は 3580 kgm* である ニー 300Kで4gC結晶内に存在するフレング の数を算出せよ』 ただしAg結晶は単位乃に Ag'イお を4 個有する 1辺 0.555 nm の立方晶であり. 侵入倍 肝に8伯所存在する四面位置とナッ なお, この 合の欠陥形成エンタルピーは Az =269メ 10 本 である 二 0。をモル%のZr0。 と混合じ議 ー公深になるまで加熱 突定化ジルコニア| 4 0 せり YZn0.で示される ナァを抽人的に決定せょ。 ・導性が筆ら和 3 下記の化人物bにちあょか。 きどのような種拓の欠導opし合物aを加え 4 HBr b. CaBr 人が生成するか入>エ 4 CaBr。 b. TBr 4. MgO, b. Fe,0。 3. MgO, b. Nio 3:10 塩化オトリゥムは 重2165 kg mの立方昌でぁ 1 < 056s in調 の Na と CI を有する. これらのテーッ。 はそれそれ 4人 トル (m9 当たりのNi の上数をne て 立方メー

熱力学　エントロピーの問題です。 以下の問題の答えはどうなりますでしょうか。

理想気体1 molの入った体積Vの容器Aと真空に引かれた体積3Vの容器Bがバルプブの付いた管でつなが れている。バルプを開けると容器4に入っていた理想気体が容器Bに流れ出し、やがて 2 つの容器の 圧力が同じになり、ガスの膨張は止まる。 この膨張が等温膨張であるとき、バルプ開閉前後のエン トロピーを求め、バルプ開放によるエントロピー変化を求めなさい。ただし、容器を連結している 管の体積は無視できるものとし、和気体定数をR、基準状態を (S。, V。) とする。

分からないです。

A6でできた断面積1 mmzの導線中を1Aの電流が流れている。この 時、導線中を流れている電子の平均の速さをm/s、cm/s、mm/sの単 位で求めなさい。 ただし、 Aeの導線の密度を2.7g/cm3、A6の原子 量を27とし、 アボガドロ数を6.0 x 1023としなさい。 また、 電子1個の電 荷量は1.6 X 1019Cである。 また、 Ag原子1個は導線中を自由に流れ ることのできる電子(自由電子)を1個放出するとする。 ヒント 1) 1Aという電流量は導線の断面を?c/sの電荷が流れている状態 である。 2) 原子量とは何か、また原子時とアボガドロ数との関係を考察せよ。 3) 自由電子の平均速さをv cm/sとして、 電流が1Aの時にどのような 等式が成り立つか。この時、 両辺の単位を揃えなければならない。 4)Ae導線単位体積中に存在する自由電子の個数を求める。 32