古典力学の剛体の分野で質問です。 質量M、半径rの球の重心を通る軸における慣性モーメントは2Mr^2/5ですが、この球の半球の慣性モーメントはいくつになりますか？ 半分になるから慣性モーメントも半分（1/2）、加えて質量も半分になるからさらに1/2になるのですか？ ... 続きを読む

(4) 半径r, 質量mの球に対し, 中心を通る軸のまわりの慣性モーメントはI=qmr2である。ま また,質量がmで底面の半径がの円柱に対し、中心軸のまわりの慣性モーメントはI=km² なる。このことを利用すると,ここで考えているキノコ型の物体について, 軸のまわりで |37| Mo²となる。 一方、このキノコ型物体において, 図に点線で示 38 の慣性モーメントはI = された軸(この軸は軸と平行で, 円柱Bの側面に沿った軸である) のまわりの慣性モーメント |39 は M²である。 40 = GA 0 • GB 3a Sex 2a

この問題がわかりません！ 教えてください！

【問題1】 自動車を加速させる力は次のどれか。 ①~③の該当するものを一つ選べ。 ①エンジンの回転力 ② タイヤが路面を後ろに押す力 ③路面からの摩擦力 【問題2】 バネ定数 350N/m のバネの一端に, 質量が 10.0kgの小球を取り付けて傾斜角 30.0℃のな めらかな斜面上に置き、図のようにバネの他端を固定する。 このときの静止している小球には たらく力を考える。 重力加速度の大きさを 9.80m/s2, 有効数字 を3桁とする。 ※ 単位[N] (ニュートン): 力の単位で, [kg・m/s2] と表せる 20 (1) バネの伸びの大きさ x[cm] を求めよ。 (2) 小球にはたらく垂直抗力の大きさ N[N] を求めよ。 130.0° 【問題3】 質量m=5.00kg, 半径R=20.0cm, 長さ 180.0cmの円柱が, なめらかな2つの面 A, B に はさまれて静止している。面Aは水平面となす角度が0A = 90.0°, 面BはOp=30.0℃である。重 力加速度の大きさを g=9.80m/s2として,次の問に答えよ。 (1) 円柱が面 A から受ける垂直抗力の大きさ NA[N]を 求めよ。 面A 円柱 m 面B R (2) 円柱が面 Bから受ける垂直抗力の大きさ NB[N] を 求めよ。 OA OB 【問題4】 容器に水を入れ, その中に質量の無視できる伸び縮みのしないひもを付けて天井から吊り 下げた金属球を入れた。 水の密度をp=1.00g/cm3, 金属球の半径をr=10.0cm, 質量を m=5.00kg, 重力加速度の大きさを 99.80m/s2として,次の問に答えよ。 (円周率の値の有効数字を考えること。) (1) 金属球が押しのけた水にはたらく重力の大きさ W[N] を求めよ。 (2) 金属球が受ける浮力の大きさ F[N] を求めよ。 (3) ひもの張力の大きさ 7[N] を求めよ。 m 金属球 P 水

慣性モーメントを求める問題です。 解答は平行軸定理を使っているようですが、求めたい軸が質量中心を通っているのに？って感じでわかりません。 どなたか説明してくだされば幸いです。 変な質問してたらすみません。

dr 図4.12 図 4.13 図4.14 問題 質量 M, 底面の半径 α,高さんの一様な直円柱について, 質量中心を通り高さ 方向と垂直な軸のまわりの慣性モーメントを求めよ ( 図 4.13). .2 図 4.14のように, 点Oを中心とする半径 αの円板から、 その半径を直径とする 円をくり抜いた質量 Mの板がある.この板に垂直で点を通る軸のまわりの慣 性モーメントを求めよ。

アンペールの法則を考える際、任意の閉曲線内の電流の総和を考える必要があると思いますが、この問題では、o2軸周りで考えた際に、o1軸の円柱の一部の電流を考えなくても良いのでしょうか。

アンペールの法則 & H. de H・dl = I 磁界線積分の微小線素 104 ループ内の電流総和 e ○2まわりの閉路を考えたとき、 ここの電流は考えなくても よいのか?

アンペールの法則を考える際、任意の閉曲線内の電流の総和を考える必要があると思いますが、この問題では、o2軸周りで考えた際に、o1軸の円柱の一部の電流を考えなくても良いのでしょうか。

アンペールの法則 & H. de H・dl = I 磁界線積分の微小線素 104 ループ内の電流総和 e ○2まわりの閉路を考えたとき、 ここの電流は考えなくても よいのか?

問3の(2)の解き方がわからないです。 わかりやすく教えていただきたいです。

問3 図のように、水平面上に置いた円柱 (円板) に, 接地点Oを原点として、位置ベク トル=(0,1,0)で示される位置に力=(3,0,0)を加える場合を考える。 (各10点, 計20点) ヒント 例題 6, トレーニング4 (1) 戸が点〇のまわりにつくる力のモーメントN (N = 2xF) を求めよ。 (2)点Pにx軸に平行な力を加え, NVをうち消す力のモーメントをつくる。 カチを求 めよ。 4 P 3 (29 F=(3,0,0) 14 Or= (0,1,0) X 2 y O x

電磁気学の問題です。 （４）が分かりません。 何を用いて計算すれば良いでしょうか

e = 1.6×10-12C,a=8.9×10-12F/m,1/(4a)=9.0×10°Nm²/C2, 問1 図のように半径 されている。 また、 両者の間は真空になっているものとする。 導体 A と導体Bに1mあた りそれぞれ+Qと-Q [C] の電荷を与えた。次の各問いに答えよ。 (1) 中心軸から [m] 離れた位置 (n<r<n)における電界の大きさをr, ℓ, , を用いて示せ。 (2)導体Aと円筒導体Bの間の電位差nn, 0, , を用いて示せ。 電子の質量m=9.1×103kg -e A と内径2の円筒導体 B が同心軸となるように配置 の円柱状の導体 (3) 単位長さ (1m) あたりの静電容量 C をftf, 0, , を用いて示せ。 (4) = 0.50mm, n = 3.00mmであった。 電位差をV-50Vとなるように電圧を加えた場合,これ らの導体に蓄えられる単位長さ (1m) あたりのエネルギーを求めよ。

電磁気の問題です。大至急解き方を教えていただけないでしょうか……。全く解き方がわかりません。どなたかどうかお願いします

問題5 (この問題では適宜対称性を援用せよ.なお, 1) 2) では Ia はIのままで計算すれば よい. 3) では Ia の表式の計算が必要となる) 極板が半径rの金属円板, 極板間距離がl の (十分理想的な) 平行板コンデンサがあるとする. いまこのコンデンサは充電中であるとする. 充電中には極板間の電場は時間変化するが, 空間的には一様 (極板間のどこでも同じ) であると仮定する.また, 2枚の極板が底面(上面・ 下面), 高さlの円柱を考えておこう. の → 1) 極板間では電流密度はすであるが,変位電流密度 J = o はすではない。極板間 で極板と同じ半径rの円板面をDとするとき をDにおいて面積分したものを,変位電 at 流La=pn as とする。 上記の仮定より Laは極板間で一様となる。変位電流 I』が上記 Jar Hola の円柱の側面に作る磁場の大きさBがB= となることを示せ. 2πr 2) 極板間の電位差を Vとする. 上記の円柱の側面におけるポインティングベクトルの大きさ Sを計算し, Sを側面にわたって積分したものを W とすると W = VI』 となることを示せ . πr² 3) 定数Cを C= com とおく。 時刻がt=0〜tのときに、電位差がV= 0〜V と変化した l とする.このとき, 2) の Wを積分すると - wa = 1/2 CV2 となることを示せ。 W dt

全く分からないので答えを教えてください。 至急にお願いします。分かる方は必ず答えをよろしくお願いします

問題1 2軸上に、 単位長さあたり入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) 軸を中心とする、半径r、 高さがんの円柱の表面を考える。 この円柱表面上の任意の点を表す位置ベクト ルをrとし、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) 空間に生じる電場をガウスの法則を用いて調べ、その様子を説明せよ。 問題2 my平面上に、単面積あたりの電荷が一様に分布している。 この電荷が作る電場のを、ガウスの法 則を用いて調べ、その様子を説明せよ。

答え教えてほしいです！多くてすみません。

問題 1. 長さ ru のひもの先端に、質量のおもりを結ん で滑らかな水平面上で速さ 2 の円運動をさせ た。 その後、 ひもを円の中心方向に非常にゆっく りと引っ張って、長さを ro/7 にした。 このことに ついて、 下記の問いに答えなさい。 (a) この過程を通じて、 おもりの角運動量は保存 することを示せ。 1点 (b) ひもの長さr が ro≧r ≧ro/7 のときの、 お もりの速さと、 ひもがおもりを引く力の大 きさ F を求めよ。 2点 (c) ひもの長さが ru から ro/7に変化したときの おもりの運動エネルギーの変化量を求めよ。 ・・・1点 (d) ひもがおもりになした仕事を計算し、 おもり の運動エネルギーが増加した理由を説明せよ。 2点 2. 質量が M, 半径が α、 高さ (厚さ) がもの一様な 剛体円柱を考える。 それが、 仰角 6 の斜面を滑ら ずに転げ落ちる運動を考える。 剛体の重心は、常 に一つの平面内を運動し、 回転軸は常にこの平面 に垂直であるとする。 2-18 図に示したように、 重 心が運動する平面を ry平面にとって、重心の座 標を (2G, YG) とする。 また、円柱が斜面から受け る摩擦力の大きさをF、 垂直抗力の大きさをRと する｡ Mg R 2-18 図 斜面を転落する円板 (a) (rg, yg) が満たすべき運動方程式を記しなさ い。... 1点 (b) 回転軸周りの力のモーメントの大きさNを 求めなさい。 ... 1点 (c) 回転軸周りの円柱の慣性モーメント Ⅰ を求め なさい。... 1点 (d) 剛体の回転角をとして､心が満たすべき回 転の運動方程式を記しなさい。 ... 1点 (e) 滑らないで転げ落ちるための条件式を記しな さい｡ ...1点 (f) F が満たすべき方程式を記しなさい。・・・ 1点 (g) IGが満たすべき運動方程式を記しなさい。... 1点 3. 上記の運動の初期条件を次式で与えるとして､ 下 記の問いに答えなさい。 t=0のとき、 πc (0)=L, Uc(0)= =0 drG dt (a) 任意の時刻における v(t) と rc (t) を求 めなさい。... 2点 (b) ro(t)=10Lのとき、 をLで表せ。... 1点 (c) このときの位置エネルギーの減少量Uを求め なさい。 ... 1点 (d) このときの重心の運動エネルギー KG を求め なさい。... 1点 (e) このときの回転エネルギー Krot を求めなさ |1点 い。 (f) この運動に関してエネルギー保存則は成り立 っているかどうか論じなさい。 ･･･1点 (g) 円柱の外枠の質量は無視できるとして、円柱 の中身が質量 M の液体で満たされている場 合を考える。 外枠と液体の間の摩擦が無視で きる場合は、液体は回転せずに滑り落ちると 考えられる。 中身が液体の場合と固体の場合 について、 落下速度がどうなるかについて、 エネルギー保存則と照らし合わせて論じなさ 1点