よろしくお願いします

仕事とエネルギー、運動量を用いた物体の運動の解法 【間2] ばねでつながれた二物体の運動の運動量の保存と力学的エネルギーの保存則を用いた運動の解法 (参照:演習問題8の問2) 図のようにまさつのない水平な床の上に自然長が,、ばね定数がkxのばねが置かれている。 その両端に質量 とm。の物体1と2を取り付けた。 物体1に右向きに初速。を与えたところ. の物体は床の上をx軸の正の 方向に運動した。 座標系として、水平方向右向きにx軸、鉛直上向きにy軸をとり、原点を = 0における物体1 の位置にとる。 以下の問いに答えなさい。 (物体1、2の位置、速度、加速度のx成分をそれぞれ、x,(り、xs(り、 Yax(り、pzx(ひ)、qix(り、qzx(ひなど1や2の添え字を使用して表しなさい。 ) (1) この運動において、物体1と物体2の運動量の和は不変である。 その理由を運動量の変化と力積の関係を用いて述べなさい。 (2) この運動において、物体1と物体2の運動エネルギーとばねの弾性エネルギーの和は不変である。 以下の記述がその証明となる。 正しい記述となるように次のカッコ( 1 )から( VI )に入れるべき数や式 を答えなさい。 時刻での物体1と2のx座標x。(。)、x。(ひを用いて、時刻でのはねののびを表すと( 1 )となる。よって、物 体1と2の運動方程式の成分はそれぞれ、m。学e中ニ( Tエ )…①、m se思ニ( 反 )…②となる。 e 次に、①式の両辺と。(O) = 字の各辺との積をとると、次のような等式が得られる。 る map(O演ー( m ) x 左辺はps(O CO (tio人(の )…・@と式変形できる。よっ て(aeO) =(T ) x 名.…④ 同様にして、全(apa⑨)=( mm ) x折品…の ③式と④式の各辺の和をとると、 (tp) ao3() ) =( W )…・⑤ ここで時刻Lでのばねのの びを表す関数をXY(ひとおくと、( IV ) はxi(り、xz(ひの代わりにX(りを用いて、( IV )=( V 和書 くことができる。さらに、のひ式と同様な式変形より、( V )x富= ーikX(O )…⑥となる。 @式と@式より、(imaik(O+3moik(0+3kX2(O ) =( Y )…⑦ 物体1と2は床の上を運動するこ とから、ヵ>(0) = poy() = 0 よって、⑦式のカッコの中は物体1と物体2の運動エネルギーとばねの弾性エネ ルギーの和となっており、それの時刻での微分が( VI )となることから、物体1と物体2の運動エネルギーと ばねの弾性エネルギーの和は不変であるといえる。 (3) ばねの長さがもっとも長くなったとき、物体1と物体2の速度はどのような関係になっているか答えなさい。 (4) ばねの長さの最大値/。。。を求めなさい。 (⑮) 演習問題8の問2の解からも/mxを求め、(4)で求めた値と一致することを確認しなさい。

量子力学の問題です。 交換関係を用いるところで、両辺t=0とすると、交換関係の定義上0にならなければなりませんが、式上では0になりません。 なんでかわかる方がいました教えてもらえると助かります。よろしくお願いします。

b G 全質量 47 が集中した しくないが 一) 2 8 、OG と鉛直線のなす信 援用すれば、の9 そヶ対して、 。 仮に重? のの imの に 797sin9補 74779

解説できますか？

周題 2 ある質点 P が条件 x=rocos6, y= rosin6 の円上を運動 している. 9=ot のとき (1) 速度の接線方向\=ro および速度の動線方向=0 となることを証明せよ. ②) 加速度の接線方向c。=0 および加速度の動線方向c,= -ro となることを証明せよ・.

お願いしますm(_ _)m

【問3】 図は z 軸上を運動する物体の速度 ぃ を時間 : の関数として表したグラフである。 n/ (1) #王0s から+ = 4s の間の物体の加速度を求めよ。 (2) , = 0s での物体の位置が > = 0m だったとする。 (2a) ? = 0s から = 4s の間で、物体が= 0m の位置か 則 ら最も離れる時刻 nヵ と、その時の物体の位置 zi を求 めよ。 (2b) : > 0 で再び =0m になる時刻 。 を求めよ。

どなたか、これの8.9.12.13がわかる方解説お願いします…！！

2て閲 たところ、質藤 のボールがグ ず ドに戻すため、時刻 =0 に水平面から角度9で中り上げ 0 だ 図のように、 鉛直上向きを 軸の正の向きとし、 グラ ウンドの高さをッ=0 とする。また、 蹴り上げたボールの ーー 信和方向の水平成分と同じ方向をx軸の正の向さとする。この時、空林(0-(にあて 区に記入せよ。 また、 次欄(6)-(19)については、 選択肢の中から解を選んで、 マニクシジー 時刻 ご0 において、ボールの初速度は7。 = (の。 cos のみp。 sin の 、ボールの位置はG3( ルに働く全気抵抗が無視できるものとすると、このボールの運動方程式は、 速度 】 = この運動方程式の両辺を み で割り、両辺を時間で積分すると のニーgすで「' この柄分定数でと は、 初期休件を使えば決定できる。 すなわち =ーgr+[G

物理の力学の問題なのですが、c)がわかりません。b)までは解いたので、どのように変形したら角運動量と面積速度が一定ということを示せるか教えていただきたいです。

[8] *ーッ 直交座標系で位置テ= (xy) において速度ヤニ (ゆめ) = も) を持って回転運動している質点 P を考え る。図に示すように、2 次元極座標系での速度成分りニ (上)とーッ直交座標系での速度成分= (@め) の間 には、回転座標系の場合と同様な関係が成り立つ。また、 質点の位置は(xy) = 7cosのrsin の) と書け、ヶ と のは 時刻 の関数である。以下の問いに答えよ。 a) 速度の梗座標表示が (の) =⑫7の になることを導け。 b) 質量反の質点 P に中心カ 7⑰⑦) のみが働くときの動径方向とそれに垂直な方向の運動 方得式をそれぞれ示せ。ただし、加各度の科座概表示は (6。 5) = (た- 7の2 zeCの) で表される。 <) b) の運動方程式から、 中心カの下では角運動量および面積速度が一定になることを示 せ。

これの問3以降を教えてください

注) 答案には答の導出の過程や度明を記すこと、最終的な答しか書いていない管素は源点する。 半 RRB 回 に でいない、 恒は自分で定二すること。 普案用紙 1 枚 (工も記入可) に 回1 ばねとおもりのW拓動の系(ばね下敷+ おもりの質量m) においてカ学的エネ 則が成り立つことを示しなさい。 較虹方本式の両辺に連記をかけで積分することにより力学釣エネルギー保存則を導きなさ い。 1 湊元で考え、保存カた と位置エキルギーリがニーd//尿 の韻係にあろことを用いる。 2 において、原京を中心とした半竹 の円上での線積分 (円を1 回3 問答アニた、 略する積分) を求めなさい。 2 に対してベクトル gyoが を求め、位置ベクトル 民生仁プニニ、/-記ェ を用いて表しなさい。 問5 直線上を連度で動く質量所の物体の角較動重を原点と直線の距離ヵを用いて来しなさい。 周6 5 つり区にする宮式か村人式トーテ 刻。を導きなさい。知案 はよ、zおよび戸」 の定純男記すること。 賠7 3質点より成る系においで、 の POとAaこ とを 5上(O 示しなさい。 間8 礎散的な質点で携成される財体において、和名万に戸, =が働く場合の回転運動に対する ルが働く場合と等括 (ここでダニツ)m/ ) であることを示しなさい。 効果は、重| ぅ 彫9 質往M7半算 の一様な円板の中心を通り円板に進直な軸まわりの怖性モーメン で表される。円板に平行で円板の端に接する轄のまわりの條性モーメントを求めなさい。 則 10 長さ の板放璧にたてでかけであるとき、板が倒れないための条件 を求める』 板の回転に対地るつり合いの式を記じなさい。 ただしじ反と 壁・床の計上摩近低数と | とし、右図のように抗力と摩拉力を定閉 する。 (板に重力が働くことに注意。)

上から下への積分の計算過程がわかりません

MI③ 上 IN AA 左辺は こら すず, 右辺に。 この式では =の形をへて微分方程式を解く方 は 0 い0 ) の両辺を積分すると ーー

この2問が分かりません！ 分かる方いらっしゃれば助けて下さい できれば、図を使って頂ければ嬉しいです！

両辺をそれぞれ内積を計算するとの後なぜこの式になるんですか？