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物理 大学生・専門学校生・社会人

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

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(1)教えてください

設問数 10 経過時間 00:02:35 問題 注意:(1)はレポート課題の用紙にのみ回答せよ。(2)から(7)については、このオンラインでの回答とあわせ て、用紙でも回答すること。オンラインか用紙のどちらか一方のみ提出の場合は減点になる。 応用課題1【注意:(1)はレポート課題の用紙にのみ回答せよ。(2)から(7)につい ては、このオンラインでの回答とあわせて、用紙でも回答すること。オンラインか 用紙のどちらかー方のみ提出の場合は減点になる) 以下の図(A)のように、電池Eと抵抗R」.R2.Rgを接続した。R」とRgの抵抗値はそれぞれ R= 1500 とRs = 2202 である。図(B)は閉じた経路abcdefaに沿った電位の変化を示す。 電池の内部抵抗を無視するとき以下の問いに答えよ。 電位[V] 6,0 4.7 0 a b C d e fa (1)この実体配線図に対応する回路図を書け(レポート課題の用紙にのみ書け)。 (2)Eの起電力は何Vか。有効数字2桁で求めよ(求め方はレポート課題の用紙に書け)。 V (3)R1.R2.R3の電圧降下はそれぞれ何Vか。有効数字2桁で求めよ(求め方はレポート課題の用紙に 書け)。 R」の電圧降下: y R2の電圧降下: |v Rgの電圧降下: V (4)R」.R2.Rgに流れる電流はそれぞれ何mAか。有効数字2桁で求めよ(求め方はレポート課題の用 紙に書け)。 R」に流れる電流: mA R2に流れる電流 Raに流れる電流: mA mA (5)R2の抵抗値はz× 10° Qである。数値 zの値を有効数字2桁で求め、以下の空欄に入力せよ (求め方はレポート課題の用紙に書け)。 ×10° 。 (6)R」とRgの合成抵抗は何Qか。有効数字2桁で求めよ(求め方はレポート課題の用紙に書け)。 Q (7)回路全体の合成抵抗は y× 10°0である。数値yの値を有効数字2桁で求め、以下の空欄に入 力せよ(求め方はレポート課題の用紙に書け)。 ×10° o 中断(一時保存) 次へ

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物理 大学生・専門学校生・社会人

物理です. 2番と4番を教えてください。 よろしくお願いします

応用物理II R4:課題1(担当:挽野真一) 間1 図1に示したように、バネ定数kの2つのパネ につながれた質量 m のおもりが床と接している場 合を考える。おもりがつり合いの位置から x だけ ずれたとする。原点0をつり合いの位置とすると 点0からxだけずれたとき、おもりと床との間の 摩擦力を無視するとして以下の問いに答えよ。 imm X 0 図1 バネ定数 kの2つのパネに質量 mのおも りがついている。. (1) おもりの運動方程式を立てよ。 (2) (1)の運動方程式の一般解を求めよ。 (3) 初期条件として、時刻1=0 のとき、x(0) = 0, dx =%を満たす解を求めよ。 問2 図のように、パネ定数kのバネに質量 m のおもりをつけた。バネが つり合いの位置にあるとき、おもりの位置は yo であった。おもりの位 置がyになるまで下に引っ張って、おもりを静かに放した。以下の問い に答えよ。ただし、重力加速度をg、空気抵抗は無視できるものとする。 (1) おもりの運動方程式を立てよ。 (2) (1)で立てた運動方程式の一般解を求めよ。 (3) おもりの速度がゼロとなる時刻を求めよ。 Yo y 問3 直線状に2つの同じ原子が結合している水素 H2 分子の振動現象を考える。ここでは、簡単のた め原子間の結合はバネ定数kのバネで結合されているとし、水素の質量を m として以下の問いに 答えよ。重力の影響は無視してよい。 (1) 図に示すように各原子が変位しているとして、各原子の運動方程式を立てよ。 (2) (1)で立てた運動方程式から分子の角振動数を求めよ。ただし、分子の重心は静止しているとし てよい。ヒント:原子間の相対運動を記述する運動方程 式に変形すると単振動の式と同じになる。 (3) エネルギー等分配則によって、温度 T の熱エネルギ ーkT/2 が振動のエネルギーになっているとして、その時 の振幅を求めよ。 水素 水素 imó X。 図、水素分子の古典モデル。 間4 質量mの質点がx軸方向に保存力Fを受けて運動するとき、質点の運動方程式は mx= F と与えられる。この運動方程式から力学的エネルギーが保存することを示せ。 00 m

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