全く手が付かないです。教えていただけると幸いです。

1. (1) プランク定数丸,真空中の光速c,ニュートン定数Gだけを組み合わせて,エネルギー,質量。 長さ,時間の次元を持つ定数を構成せよ.なおこれらはそれぞれ,「プランクエネルギー」, 「プランク質量」,「プランク長さ」,「ブランク時間」と呼ばれ,宇宙誕生の際や量子重力理 論を考える上で重要な役割を果たすパラメータであると信じられている。 (2) 上で求めた4つの定数の値を SI標準単位で求めよ、有効数字2ヶタで答えること。 注:解答自体はネット検索等で簡単に見つけられると思いますので,考え方や計算過程をきち んと示すこと、答のみ書いたレポートは評価しません。] 2.2017年2月に, NASA が地球から約39光年離れた恒星系「トラピスト1」に地球に似た新しい7 個の系外惑星を発見したと発表し,大きな話題になった。地球からトラビスト1への簡単な宇宙 旅行のモデルを考えてみよう。 宇宙船が地球からトラピスト1まで光速の 80 %の速さで等速度運動すると仮定し!,以下の問 に解答せよ、ただし,話を単純化するため,地球とトラビスト1は相対速度ゼロの二つの慣性系 であるとする。 (1) 地球上の観測者から見ると,地球とトラピスト1は静止しており,運動しているのは宇宙船 である。この観点から,宇宙船がトラビスト1に到達するまでに要する地球上での時間と 宇宙船内での時間 (単位は yr (年))を求めよ。解答は有効数字2ケタとする。 (2) 宇宙船内の観測者から見ると,宇宙船は静止しており,運動しているのは地球とトラピスト 1である。この観点では,(1) で求めた宇宙船内での時間はどのように説明できるか? 【(2) のヒント] 宇宙船内の観測者が測る地球とトラピスト1の距離はどうなるだろうか? 3.重力は他の3つの力に比べて極端に弱いにも関わらず,天体の運行などの宇宙規模の現象に対して は支配的な役割を果たす。その理由を考察し簡潔に述べよ。 4. 湯川秀樹の中間子論によると,相互作用の到達距離はその相互作用を媒介する素粒子の換算コンプ トン波長程度と見積もられる。この考え方を弱い力に適用してみた場合,弱い力の到達距離は どの程度と見積もられるか考察せよ。ただし、弱い力を媒介するボース粒子(ウィークボソン Wキ,z°) の質量は,W*が約 82GeV, z° が約93GEVであることが実験によって判明している 弱い力の到達距離は授業中に紹介しているので,きちんと計算を書くこと、] 2 「つまり,宇宙船の発着に伴う加速·減速や方向転換の加速度などはすべて無視します。 2粒子の換算コンプトン波長の定義は、mをその質量として、入=ー 媒介する光子は質量なので、換算コンプトン波長は無限大となる。ごれは電磁力が長距離力(到達距離 = 無限大)である ことを表している。同じ理由で重力は長距離力であるので、(未発見だが)重力子も零質量であると考えられている。しかし ながら,強い力を媒介するグルーオンも零質量であることがわかっているが、授業で述べたように強い力は短距離力であっ て、原子核の大きさくらいしか力が届かない。これがどうしてかは難しい話なので、きちんと知りたい人は,量子力学を学 んだ後、大学院で QCDを勉強して下さい。 (自然単位系では、A=)例えば,電磁力を

最終的な答えを教えてください。

| | 川 還和放とカウスの池間 上 ] 川 川喘 図1 に示したように、半径ヵの同心導体 殻AB があり、A とB との間は誘電率。の誘電体が 、 挿入され、他は真空である。球の中心に点電人荷 を8き、A Bにそれぞれ ののs の電荷を与えた。以 | 下の問いに答えよ。 | | (a) 電東密度 ), 電界 放/)を求めよ。 (b) A,B の電位 ム,放を求めよ。 上【層 rewfeltefrFefewhrrefe衝eefewerwiewmrs 上 間出 PefewifefiWewhterrthwfwiemrehehefrhWfFhlihe [凌電体中のポアソレおよびラプラスの方程式まその応用] 3, 内側の導体円筒の半径 。、外側の導体円筒殻の内半径ヵの間を一様な誘電率eで満たされた同軸円筒 コンデンサ(長さき /)がある。その静電容量をラプラスの方程式より求めよ。 | 1 愉 | | 全ドント柱田価の輸対称放より、 ランァォのがREVアートテ| |-0eabene」 にコブ に 因 7

この2番の導出過程を教えてください

端子ab間に交電天をつないだ時、電四と * またそのとさ、映子abから見たインピー 0 /// 則 | N MM 則有 | 間唱肖 ーー (し | M NNN 訓 1 /( MM 0 NM NM 串 作 ) 川

回答お願いします！

課題10 図のように、一様な速さ ぃで流れている川幅/ の川を、川と同じ速さ ぃ で走る船が常に対岸の 一点に対して船首を向けながら運行している。そこで、対岸の到達すべき点を原点 0 にとり、 船は原点の対岸から出発するものとする。原点 O と船との距離を y とし、ヶ7 と川の流れの方 向との間を角度 9 とする。初期条件としては、7 = 0 のとき、r =ニ《、の9ニ=ァ/2 である。 極座標 (7,の) で表した船の軌跡を求めなさい。 (1) 図示された / 方向の速度 = み/g と 9 方向の速度 。 = 79/7 を求めなさい。 (2) (1) から、み/d9 が ゆみ 一9十のcosの 2 -esimの 「 であることを示しなさい。 (3) (2) の微分方程式は分子と分母に (1 + cosの) を掛けて、下記のように変形されことを示し なさい。 _ sinの ー 1十cosの 次に、この式を解いて、ヶ と9の関係を求めまなさい。ここで、1十cos9 = z とおいて解く ことができる。また、得られた解に初期条件を適用しなさい。 1 こか 内

これらの解答を教えて貰いたいです。 お願いします。

以下の問 (全4 問) に答えよ。解答は、最終的な答だけではなく、なぜそうなるかの途中過程も書くこと。重力加速度の大 水面から高さ 万 の橋の上から、質量玉 の人がゴムひもの一端を体に付け、もう を橋に取り付け ] / 2 バンジージャンプをする。ゴムひもは、バネ定数、自然長7のパネとして考える (/は万より小 びプ降りるときの初速はゼロとし, 飛び降りてから距離/落下するまではゴムひもはP るとし、空気抵抗は無視できるとする。 飛び降りた後、川の水面ぎりぎりで折り返した。水面からの橋の高さ 万 を求めよ 仕事やエネルギーを使ってを 【問 2】図のように、粗い水平面上で、左端を壁に固定されたバネ定数たの水平なバ ネを長さd縮めた状態でその先端に質量 の物体を置き、その物体にバネが縮む方 Sm き レク 向・向きに速さ y。 を与えて手を放した。その後、バネは少し縮んだ後に伸びていき、 自然長になるまでバネは物体を押して、その後、物体はバネから離れて距離 滑って停止した。バネは自然長になった後6 ずっと自然長のままであるとし、空気抵抗は無視できるとする。面と物体の間の動摩擦係数ヵ を、仕事やエネルギーを使っ て、求めよ。ただし、物体は壁ほ6 うかることはないとする

この問題1の(3).(4)が分かりません。 解ける方いたら是非教えてください。 イマイチ解き方が分からないです。

陣呈1 人9根未に BMMIGI誠衣 は骨員に0.の1 (%gのに -/ その化 点Pは、時間と共に点(0,c)を中心とする半径gzの円周上を一定の角速度の rad/sI@回|上上 則っ 本座標系の基本ベクトルを』/とする (68点)。 | Q⑪) 任意の時刻rs における点Pの位置クトル7(のを求めよ(2点)。 ⑫) lr(⑥⑩| = <となる時刻。 sを求めたい。題意を満たすr(のの位置は明らかに第2象 | 限である。 幾何学的な考察からlr()| = gとなるときの7(りとヵ軸のなす角廣を | 求めよ(2点)。 (3) 前問 (2②) を利用 時刻。 sに達したね貼逢の 上 回転角oz。 凍っ (⑫/り放 川 @⑭)』lr⑯| = gを利用 した計算でz。 sを求めよ (2点)。 【開題2】 ベクトル式 gz = -3ゎが成り立っている。 M M of! | 詞のとき、この式から結論される事柄を2つ答え ! cl 旧記司詞| 5 とする(2点)。 、 6 【間題1のヒント】 (1) y(のを他のベクトルの和で表すことを 。 へ 」 | 攻Iください。 (② lr(の| = <となるとき、 ly(り|は非常に NM MM | 上 特徴的な3角形の一辺になります。 (④⑭) Ir(の|をの関数と して 了 r

⑤の原子の問題です わかる方よろしくお願いします🙇

は (無限中 ) ⑤ 静止 している原子量 2 0 4uが、o粒子4uを放 出した。ov粒子の運動エネルギーは 5 MeVで、 放出後の原子核の運動エネルギー 3 (図あり) oo

問９です！

(lehtgH以つこ ここ (2) 川上に向かって進む場合の船の速度を3 働生 あ る肖さで流れる川を, 地面から見て3.0 m/s の速きさで川上に向かって進む船がある。この 船が進む向きを変えて川下に向かって進むと, 地 面から見て 6.0 m/s の速さであった。この川の流 れの速さは何 m/S か。 ②考えてみようじランニングマシン 。 速度の合成の考え方を使ってランニングマシンに乗って ぜ前に進まないのか説明してみよう。 のNik