ここの大門2、3が全く手がつきません。 解説お願いします。

速度に比例する摩擦が働く放物運動を取り上げよう。 始めの位置を原点にとって、上向き正のxy座標で考えて 以外に速度ベクトルv= 0 みる。 この場合、 物体には重力ベクトル mg= (_゜ に比例する抵抗力ベク -mg Vy -kvz トルf=-kv= が働く。物体に働く力の合力ベクトルはmg+f=mg-kv= とな -kvI -kvy -mg - kvy る。よって、運動方程式のベクトル式、 F = ma、 の F に mg + f をいれて成分ごとに微分方程式を解けばよい。 問題 2. 以下の問いに答えよ。 (30) (a) この運動について､方向と方向の運動方程式を書け。 (b) 初期条件として､ 水平線から角度0の方向に速度ベクトルの大きさで。 で物体を発射したとする。 各運 動方程式を解いて、 速度ベクトルを時間の関数として求めよ。 y 座標は∞までいけるとして、t→∞ での速度ベクトルを求めよ。 (c) 位置ベクトルを時間の関数として求めよ。 そして t∞で到達できるx座標の最大値を求めよ。 (d) t〜0近傍の Cr, y, T,yの近似式を指数関数のTaylor 展開を用いて求めよ。 このとき、速度に関して はtの1次、座標については2次までとること。 3. 速度に比例する摩擦 (係数k) が働く時に、 真下に初速 vo で投げ下ろす場合の速度を時間の関数として求め よ。 但し、座標は下向きを正としt=0でx=0 とする。(20)

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.

こちらの問題2,3を教えて下さい。 2の(2)は手間が掛かりそうでしたら大丈夫です。

[問題2] 2つのベクトルA = ex + 2ey+√3ez, B = -2ex-ey + V3ez が直交座標系Oxyz で表されてい る。 つぎの問いに答えよ。 (1) ベクトルAの単位ベクトルe』 を求め、 直交座標系Oxyzで見た方向余弦を示せ。 (2) 内積A・Bおよび外積A×B を求めよ。 [問題3] 直交座標系でない2次元座標系 Oxyの基本ベクトルをex, eyとした。 点Pの位置ベクトルOPを r = xsex + yrey としたときのベクトルの大きさを求めよ。

物理学の電磁気学に関する問題が分かりません 至急にお願いします

問題2 原点を中心とする、半径Rの球の全体に、 総量Q(Q>0)の電荷が一様に帯電している。 真空の誘電 率を0とする。 (1) 原点を中心とする半径rの球面を考え、この球面上の任意の点を表す位置ベクトルをrとする｡ (a) rが持つ特徴を答えよ。 (b) rの点に生じる電場のベクトルをE(r) とする。 E (r) が持つ特徴を答えよ。 (2) rの位置の微小な球面上の面積をdSとする。 ｢dS (積分範囲は球面全体) を求めよ。 (3) rの位置にある球面に垂直な単位ベクトルをnとする。 nをrで表せ。 (4) rの位置に生じる電場E (r) の大きさをEとする。 E(r) をEとnを用いて表せ。 (5) ∫EndSを計算せよ。 (6) rRの場合を考える。 (a) 半径rの球面の内部に含まれる電荷を求めよ。 (b) ガウスの法則を用いて、 球面上の電場を求めよ。 (7) r> R の場合を考える。 (a) 半径rの球面の内部に含まれる電荷を求めよ。 (b) ガウスの法則を用いて、 球面上の電場を求めよ。 (8) 原点から距離rだけ離れた点での電場を考える。 rを横軸にとり、その点に生じている電場の大きさEを縦 軸にとったグラフを描け。

解析力学の問題なのですが、わかる方おられませんかね？

1. 質量 mi, m2 を持つ2個の質点系のラグランジアンが、 L= = 1/2 (m₁x² + m₂*²) - U (x₁, x2), と与えられているとする. (πは3次元の位置ベクトル)以下の問に答えよ. (i) オイラー・ラグランジュ方程式を用い, 全運動量 P = mi+m222が保存するためにポテン シャル・エネルギーU (T1,T2) が満たすべき必要十分条件について考察せよ。 (ii) (i) で得られた条件をネーターの定理によって解釈せよ. (iii) (i) で得られた条件を一般化運動量保存則によって解釈せよ. (iv) 上で考察した 「運動量保存則」 のN質点系の場合への拡張について論じよ. [(iii) へのヒント] 重心座標 X := mi+m2とr:= -22 を独立変数としてラグラン m+m2 ジアンを書き直す。

物理です。4の問題のAとB、５の問題が分かりません。難しくて困っていますのでどなたか解いてもらえませんか？

4. 以下の問に答えなさい。 (配点5点×4) [s/w] a 0.8. 0.7- 0.6- 0.5 0.4- 0.3. 0.2. 0.0 0.1 0.2 t [s] (a) 0.3 (b) 0.4 A) 図の(a)は、 1.0kg の模型貨車をバネはかりで引いたときの速度一時間図 (v- 図)である。 模型貨車の加速度は何m/s2 か? また、 引く力は何か? B) 図の(b)は模型貨車の上におもりをのせて同じ力で引いたときの速度一時間 図 (v-t図)である。 おもりをのせた模型貨車の加速度は何m/s2か?また、 おもりの質量は何kg? 5. 質点の位置ベクトル= (x,y,z)が時間の関数として、x=at, y=bf+g,z=d (a, bg, dは定数)と表されるとき、 速度と加速度を求めなさい。 (配点5点×2)

物理の力学の問題です。2番から何度やっても答えが合いません。解説お願いします。

ry平面上を運動する物体 A がある。この物体の時刻における位置ベクトルa(t) がa(t)= P+2 と表されている。 ここに､ベクトルとは一定のベクトルであり、その成分表示はp=(2,2), d = (4,8) であった。 また、時刻 t = 0 において物体 A と同じ位置を同じ速度で出発した物体Bが､物体Aと同じ直線 上を、速度に比例した加速度を受けながら運動している。 物体Bの時刻t における位置ベクトルを 〒B(t), 速度ベクトルを TB(t) とする。時刻もにおける物体B の加速度は、定数kを用いて -köB(t) と表されていた。 以下の文章の空欄に当てはまる数値または選択肢をマークせよ。 数値は全て SI単位系を用いて書 かれている。 分数を答える場合は既約分数で答えること。 12 13 14 15 1. ベクトルアの持つ単位は[m であり、ベクトル」の持つ単位 mu である。 選択肢 ① -3 ② -2③-1 0 1 (6) 2 ⑦ 3⑧ 該当なし 17 x軸上 2. 物体A のry平面上の運動の軌跡は傾き 16 の直線であり、物体は時刻t= 18 の位置 x= 19 を速度 20 21 で通過する。 22 123 である。 3.定数kの持つ単位は[ml 選択肢 ①-3② -2 -1 ④0 ⑤1 ⑦ 3⑧ 該当なし 4. 物体Bの運動を考える。 JB(t) について成立する方程式として適切なものを以下の選択肢より 全て選ぶと 24 である。 dUB JB(t) = (4,8) @ UB(t) = -k(4,8) 3 = -k(4,8) dt 選択肢 d²UB dvB dt = -küB (t) 5 d²UB dt2 = -k(4,8) Ⓡ dt2 5. k = 4 とする。 じゅうぶんに時間が経ったとき、物体B の速度は 25 26 き位置は 27 28 に近づいていく。 -kuB(t) に近づいてい

全くわからないです。解説よろしくお願いします🙇

1. zy平面上を運動している質点の時間tにおける位置ベクトルr(t) が以下のように書けるとき、次 の各問に答えなさいと (2点) は直交座標系の単位ベクトルである. r(t) = (t²-t + 1)ex + (t + 2)ey (i) 任意の時間 tにおける質点の速度ベクトル v(t) を求めなさい. 解 (ii) 任意の時間tにおける質点の加速度ベクトル a (t) を求めなさい. 解 2. 地表から質量mの小球を鉛直上方に初速度で投げ上げた. 以下の問に答えなさい.ただし, 鉛 直上向きをy軸正の向きとし, 浮力や空気から受ける抵抗は無視する. ( 4点) (i) 重力加速度を として, 小球のy 軸方向の運動方程式を書きなさい。 地表 (ii) 任意の時間 tにおける小球の速度v(t) を求めなさい. 解 (ii) 任意の時間 tにおける小球の高さy(t) を求めなさい. ただし, g(0)=0 とする. 解 (iv) 小球の最大到達高度 ymax を求めなさい. 解

本日、学校の物理の授業にて、この問題が出されました。少しでも助かるので、教えて頂きたいです。物理が苦手科目の為、何から時進めていけばいいのか分かりません。

問題 I-1 火星から見た地球運動について考える。簡単のため、太陽、地球、火星の大きさや自転は 無視できるものとする。また、太陽を原点として xyz 座標をとり、太陽、地球、火星は1つ の平面(xy 平面)内にあるとする。地球と火星は太陽のまわりをそれぞれ速さ v。と Um で 等速円運動をしているとし、図のように時 刻=0 で地球は位置ベクトル re(Re, 0, 0)の 位置に、また火星は位置ベクトル Pm (Rm, 0, 0)の位置にあったとする。火星を原点とす る地球の位置べベクトルと速度ベクトルが 平行になったとき、火星から見た地球は見 かけ上止まっているように見えると考え られる。Rm /Re=1.524、vJvm=1.237 とした とき、火星から見た地球がこのように止ま って見える最初の時刻(およそ何日後か) を求めよ。ただし、地球の公転周期を365 日として計算せよ。 y4 U。 Um 太陽 地球 0 JR。 Rm 問題1-2 図のように,質量 m の物体が半径aの半円弧に沿って一定 の速さひで運動したとする.この運動の間に物体にはたらいた 平均の力(ベクトル量)を平均の定義にしたがって求めよ.求 めた平均の力にかかった時間をかけて求めたカ積が、運動量の 変化(ベクトル量)に等しいことを示せ。 a 問題I-3 図のように滑らかな滑車を介して2つの質量 mの物体と1つの質量 m2 の物体が吊り下 げられて釣り合っている。このとき斜めの糸と鉛直との間の 角度は0であったとして、以下の間に答えよ。 (1)質量 m2の物体の位置をxだけ下向きにずらしたとき、 3つの物体の位置エネルギーはどれだけ変化するか。た だし、滑車の大きさや糸の質量は無視できるとし、滑車 間の距離を 2a とする。 m」 m」 (2) Ar がaに対して非常に小さいとき、上で求めた位置エ ネルギーの変化量を、テイラー展開を使って近似する と、xの1次の項の係数はゼロになることを示せ。 (注意)Ax を変数としてテイラー展開するのではなく、Axla のような1より小さくなる 形に整理して、この1より小さい項全体を1つの変数と見なしてテイラー展開する。 m2

(1)の理由と(2)を教えて頂きたいです

基礎物理学 I #02 2022 水平な台の上をすべる質量 m の小球が,台の一端から速さ voで空中に飛び出した。また,小球が飛び出した方向を 方向,鉛直上向きを2方向とする。 (1) 方向を紙面右向き,z方向を紙面上向きとすると,y方向がどの向きになるか理由を付けて答えよ、 (2) 台を飛び出した小球の運動を考える。この小球には空気抵抗と重力が作用して運動している。空気抵抗の大きさは速度の? 倍(Y> 0) で,向きが速度の向きと逆向きである。小球の位置ベクトルを r, 重力加速度ベクトルをgとして,運動方程式 をベクトルの形で書き表せ。 問題1