次の汎関数の停留関数の求め方を教えていただきたいです。汎関数はy(a),y(b)で固定されたyについて考えています。 ∫a→b(y^2+y´^2+2ye^x)dx 写真のところまではいけたのですが、この先の変形が分かりません。(ここまでもあっているか自信が無いので確認... 続きを読む

LGx, y, y) = y + + y²² = Je* Ly= 2y + ₂ e ² 2 Ly₁ = 24' L-d²₂² Ly² = 2y + 2 e ² - 2 y² = 0 1 da y₁ = y + C² d dy 2g

東北大学令和5年度AO入試理学部物理系の問題です。解答がない上、解きすすめ躓きました。よければ(4)以降教えていただけると幸いです。よろしくお願いします。

問2 図2のように xy平面内を運動する荷電粒子を考える. 紙面表から裏向きに磁束 密度の大きさBの一様な磁場がかけられている. 荷電粒子の質量をm, 電荷をg (g>0) とする. 重力の影響および荷電粒子の運動による電磁波の放射は無視できるとする. 以下 の問題では、粒子の速度および加速度が粒子の位置(x,y) の時間tによる微分を用いて, dx dy) および (az,ay) = dvdvy と与えられることに注意すること. (Vx, Vy) = dt' dt. dtdt (1) my 平面内での荷電粒子の速度が (vェ,y), 加速度が (azsay) のとき, 荷電粒子の運 動方程式を m, ax, ay, Us, y, 豆, B を用いて表せ. (2) 荷電粒子の時刻t = 0 での速度が (ux, y)=(V,0)であるとき,一般の時刻 t (t> 0) での速度は (ひz, y) = (V cos wt, V sin wt) となる. ここでw, V は定数で ある. この式を問 (1) の運動方程式に代入することによりωを求めよ. 次に図3のように, 一様磁場に加えて,大きさ E の一様な電場をy軸の正の向きに加 える. (3) 荷電粒子が時間によらない一定の速度 (uz, Uy) で運動しているとき,その速度 (ux, uy) を B, E で表せ. う (4) 問 (3) 一定速度 (uz, Uy) で動く観測者からみた荷電粒子の速度を (ぴっぴY), 加速 度を (ds, dy) とするとき, 運動方程式をm,d's dy, 2,4,B,Eのうち必要なも のを用いて表せ. (5) (4) において, 時刻 t = 0 での速度が (v^2)=(V', 0) であるとする. 問 (2) の 結果に注意して,一般の時刻t (t> 0) での (vay) をt,w, V' を用いて表せ.ここ 問 (2) 解である. (6) 静止している人から見て, 荷電粒子が時刻 t=0において位置(x,y)=(0,0) から 初速度(vェッuy) = (0,0)で運動をはじめた. (a) 時刻t (t > 0) での荷電粒子の速度 (vx, y) を t,w, B, E で表せ. (b) 時刻 t (t > 0) での荷電粒子の位置 (x,y) をt,w, B, E で表せ. (c) 荷電粒子はæ軸 (y = 0) から離れたあと, 時刻 t = T (T> 0) で再び軸上に 戻った. t = 0 から t = Tまでの荷電粒子の軌跡の長さLをw, E, B で表せ. 磁場B 速度(vェッy) 荷電粒子 図2 -X 磁場B 図3 電場E IC

全くわかりません。 有識者さんどなたかよろしくお願いします…

[V) PATEICOLE I ZE ST 点にした仕事を求めよ. 【問2】図のように, 一部を切り取った半径 R の円環の左端に,鉛直上方から質量mの おもり落とし, 円環に沿って滑らせる. 最下点をおもりが通過したときの時刻を t = 0, 速さがuであったとして, 以下の問に答えよ.ただし、 重力加速度の大きさをg, 円 環とおもりの間には摩擦は無いものとする.また, 円環の中心を原点とし, 鉛直下向き を軸,水平右向きを軸にとることにし.また,回転角0 は,軸から反時計回り を正の方向として測ることにする. L (i) 時刻におけるおもりの回転角が9(t) であったとして,円環上におけるこのおも りの運動方程式を,円の接線方向と法線方向に分けて書き下せ. (円運動の加速 度については、最後のメモを参照。 作用する力を接線方向と法線方向に分解して それぞれについて運動方程式を立てよ) ( ) 接線方向の運動方程式の両辺に(t) をかけてから、tについての積分を実行*1することで, é(t) と(t) の関係式を導け. この際、積分定数は初期条件を満たす様に定める必要があることに注意せよ。 (iii) 力学的エネルギー保存則の成立条件を述べたうえで、この問いについては力学的エネルギー保存則が成立することを 示せ 円環の断面図 1 VO + C N (iv) 最下点を位置エネルギーの基準点として, 力学的エネルギー保存則の式を書き下し, それが (ii) で求めたものと一致す ることを示せ. 検索 (v) おもりが角8(t) の位置にあるとき, おもりが円環面より受ける垂直抗力 N を 8(t) を用いて表せ.((ii) の関係式と運動 方程式の法線成分を用いて0(t) は使わないようにせよ) (vi) No=2√gRのとき, おもりはどの高さまで上がることができるか.最下点からの高さで答えよ. @ mg (vii) 「最上点まで, 円環に沿って上がるための の下限を求めよ。」 という問に対して,ある学生が 「最上点においての速 度』がゼロを超えればよい.最下点と最上点で力学的エネルギー保存則を立てて 1/12mg = 1/12m² +2mgR>2mgR. これより となる」 のように答えたが,すでに (vi) で見たようにこれは誤りである。 この学生の解答のどこ 2vgR FUJITSU に誤りがあるのかを述べたうえで, 正しい解答を与えよ. メモ: 円運動の加速度 半径Rの円運動をする質点の位置をr= R (cos0i + sin j) のように表すとき (0は時刻のときの中心角), 加速度は a = RÖ (-sini + cos 0j) - RO² (cos 0i+ sin(j) と表される.なお, sin Oi + cos dj は円の接線方向の単位ベクトルで, cos di + sin Oj は円の法線方向の単位ベクトル である. -

力学です (1)と(2)は答え合わせをしたいので答えをお願いします。 (3)(4)(5)は導出をよろしくお願いします。

質量mの小さな物体を高さんから水平方向に初速度v で発射する。 次の問いに答えなさい。 ただし、重力加速度 の大きさをgとし、 鉛直上方を正とする。 (1) 抵抗力が働かない場合、 この物体の任意の時刻におけるxy方向の速度をそれぞれ求めなさい。 ただ し、運動方程式を微分方程式の形で書き、 それを解くことによって求めること。 (2) (1) の場合に、 この物体の任意の時刻における位置を求めなさい。 (3) 粘性抵抗が働く場合、 この物体の任意の時刻におけるxy方向の速度をそれぞれ求めなさい。 ただ し、粘性抵抗の比例係数をyとする。 (4) (3) の場合に、 この物体の任意の時刻における位置を求めなさい｡ (5) 慣性抵抗が働く場合、 この物体の任意の時刻におけるxy方向の速度をそれぞれ求めなさい。 ただ し、慣性抵抗の比例係数を2とする。

全部わかりません。よろしくお願いします。

物理学の基礎 A レポート 1 水平な地面の上で小球を斜めに初速度 voで投げた (図1)。 以下の各問いに答え よ。 ただし、 投げた時間を t=0 0地点の座標を (0, 0) とする。 重力加速度は gとし、空気抵抗は無視してよい。 また、 水平右方向、鉛直上方向をそれぞれ正 として表すこととする。 H 200 質量m 次ページに続く 衣 図 1 3 1)初速度 vo の x 成分、 y成分をそれぞれ答えよ。 2)最高到達点Aにおける速度 VA の x成分、 y成分をそれぞれ答えよ。 3)地面に落下する直前のB地点における速度 VB の x 成分、 y成分をそれぞれ 答えよ。 4) 小球に作用する重力の大きさを答えよ。 5) t秒後の小球の速度vのx成分、 y成分をそれぞれ答えよ。 6) t秒後の小球の座標を答えよ。 7) 最高到達点 A に達する時間 taと最高点H を vo, 0 を用いて答えよ。 8) C地点は高さが最高到達点の半分 (H/2) 、 0地点とA地点の間にある。 C地点に達する時間 tc を答えよ。

大学1年生です。力学の問題なのですが、誰か解き方を教えてくれませんでしょうか？ (1)の問題に関しては自分で方針は立ててみたものの、具体的にどうすればいいか分からず...(そもそもこの方針が合っているのかどうかも怪しいです。) よろしくお願いしますm(_ _)m

問題 1-1 xy平面上をy=log (1+x) で表される軌道 (右図) に沿って質点が移動している (log は 自然対数). 時刻 t=0 に原点から出発して質 点の位置のx座標値が増加する方向に移動す るとして, 以下の問に答えよ. 0.6 0.5 0.4 y 0.3 (1) 質点が軌道上を一定の速さv で移動し ているとする. このとき, 速度 (ベクトル 量)と加速度(ベクトル量) の x,y成分 をxとvo で表せ.また, これらの内積を成 分で計算してゼロとなる (速度と加速度 が直交する)ことを示せ. (2) 加速度4のx成分4xが, A =αで一定のとき, 加速度のy成分を求めよ.ただし, 原点における速度のx成分をV2aとする. 0.2 0.1 0 0.5 1 1.5 x 2.5

電気回路ノートンの定理 図の回路の端子ab 間に抵抗R5を接続したときに、抵抗R5の電圧と電流をノートンの定理を用いて求めたいのですが、その時に必要な内部抵抗の値の出し方がわかりません。 下図は節点A, B, C間の抵抗をY字型回路に書き換えたときの回路を示しています。 ... 続きを読む

J t 0.1A A Ra ARU MR4 C R₂ Re C R4 R3 B Ra Rb = R₁ = B a b Ri Rz R₁ + R₂ + R3 R₂R3 R₁ + R₂ + R3 R₁ R3 R₁+R₂ + R3 R5 R₁ 1000 R₂ 1052 R3 3002 R4 2052 1000 140 300 140 3000 140

問20 よろしくお願いします。

AxB= (AyBz - AzBy)e+ (AzB-AzBz)ey+(ABy-AyBェ)ez 19. 質点が原点を中心とする半径rの円周上を、一定の角速度ωで反時計回りに円運 動している. 質点は時刻 t=0にx軸上の正の位置にいた. (a)この質点の時刻t での位置ベクトルとx軸正の方向のなす角度 4(t) と位置べ クトルr(t) を求よ. (b) この質点の速度ベクトル v(t), 加速度ベクトル a (t) を求めよ. (c) 速度ベクトルは位置ベクトルと直交することを示せ. (d) 加速度ベクトルは位置ベクトルと平行で向きが逆であることを示せ. (e) 速度, 加速度の大きさをそれぞれ求めよ. 20. 質点が原点を中心とする半径の円周上を反時計回りに運動している. 質点は時刻 t=0にx軸上の正の位置にいた. (a) 任意の時刻tの時、 質点の位置ベクトルrとx軸の正の方向となす角度をy(t) とすると, r の成分を書け. (b) これより、 速度ベクトル , 加速度ベクトルαを求めよ. (c) 速度ベクトルは位置ベクトルと直交することを示せ. (d) 速度 加速度の大きさをそれぞれ求めよ. eva と er, e, との内積を作ることで, Ur, Up, ar, ay, ex を求めよ.

力学　問9よろしくお願いします。

x=rsin Acosy, y = rsin0siny, z=rcos0 の逆変換を求めよ. ベクトルをアルファベットの大文字 (黒板) 太字,小文字 (黒板) 太字で表せ. 9.3 次元空間中に任意3つの1次独立なベクトル 第1,T2,T3 がある. この時,以下 の問に答えよ. (a) 次のように作った2つのベクトル e1= ez= Y₂ ly2l' ・座標 (x,y,z) への変換 X1 |x₁|² が直交することを示せ. D. BIDEMU (b) W1,2,Y2, 1, e2=y2/ly2| の様子を図で表せ. (c) さらに と次のように新たに作った となる2つの成分間の変換は D)-(B-C)( y2=x2- (e1π2)e1 (a-1.3) y3=wy (exy)e1- (e2xy)e2 が、それぞれ互いに直交することを示せ (1と2の直交性は(a) より明らか). 10. ベクト ベクトルAの2次元デカルト座標表示と2次元極座標表示は A = Asex+Ayey = Arer+ Apex - (a-1.2)

電気回路の問題についてです！ 画像のように解いたのですがどうやら違うようです。 重ね合わせではないのでしょうか？ 解説よろしくお願いします。

図1(a) の回路において, 図1 (b)のように E,〔V〕 = 5A,k=2Aとなった. 次に E' = 4V とし, はじめE=3Vとしたとき,I I =3となった.このときの E の値を求めよ.[10点] の電源を挿入したところ 1₁ E₁ 抵抗のみで 構成された回路 (a) 1₂2 図1 4₁ E₁' 抵抗のみで 構成された回路 (b) E₂