クラウジウスの不等式の証明の仕方を教えていただきたいです！

わかる方おられたら教えて欲しいです。

[2] f(x), g(x) がともに周期 2m の周期関数でそのフーリエ係数がそれぞれ bn, Cn, dm とすると,定数k, ℓに対してkf(x)+lg(x) のフーリエ係数は an kan+len, kon + ld となることを示せ. [3] 次の周期 2 の周期関数 f2 (π) のフーリエ級数展開を求めよ. それを使って 次の等式 が成り立つことを示せ. f₂(x): = { が成り立つことを示せ. 1 1 1+ 3 + 1 5 1 =...+ T4 [4] 次の周期 2 の周期関数 fs (z) のフーリエ級数展開を求めよ. それを使って 次の等式 π << (-π ≤ x < -1 < x≤ π). 2' 1 1 32 52 72 πT² 8 f3(x) = |x| (-π ≤ x ≤ π).

○初等力学の質問です。 以下に添付している問題⑵~⑻の解答を教えて下さい🙇‍♀️。計算の過程も書いて頂ければ幸いです。 もし、可能でしたら自身の回答における間違い等を確認し、教えて頂けると非常に有難いです。

1 内径aの円筒面の一部が図1のようにA点において水平面に滑らかに接している。 水平面上にばね(ば ね係数k: 質量は無視できる)を設置し、 ばねを α/2だけ締めて静かに離すことで質量mの小球Pを円筒 面に向けて発射する。 重力加速度をg とし、また水平面、 円筒内面はともになめらかであるとする。必要 な物理量は定義した上で用いること。 なお、 各設問に対する解答は解答用紙の所定の欄に導出過程ととも に記入すること。 (1) 小球Pはばねが自然長になった時点でばねから離れた。その理由を運動方程式を用いて説明しなさい。 (2) 小球 P は円筒面内に入り、円筒内面に沿ってB点まで達した。 このときの小球P の速度を求めなさ い。 (3) 円筒面内における小球Pの運動方程式を求めなさい。 (4) 小球Pが(2)に引き続き円筒内面に沿って運動し点Cを越えるために、 ばね係数kが満たすべき条件を (不等式で)求めなさい。 (5) 小球Pは点Dにおいて円筒内面から離れた。 このときのばね定数kを求めなさい。 (6) (5)において、 小球P のその後の運動について式を用いながら説明しなさい。 (7) (6)において、 小球Pが達する最高点のy座標を求めなさい。 (8) AD 間における小球P の加速度の大きさを0の関数として示しなさい。 k P műm Mo m VA A -120° D B C x

[2].[3]が全くわからないです。わかる方おられないですかね。

[2] = 3 解で(to) = 0 を満たすものは無限に存在することを示せ. [3] 物体が地球から真上に発射されて落ちてこないための最小の初速度を求め よ.ただし, 地球の半径をR 重力の加速度を g とする. 求める初速度を とする. 物体の地球からの距離をとし、物体の速度, 加速度をv(r), a (r) とする. (1) ar) となる事を示せ . (2) 次の等式が成り立つ事を示せ. = v(r)² a(r) = v- (3) v(r) に対する微分方程式を解くことにより次の等式が成り立つことを 示せ . = dv dr 2gR2 r + v - 2gR. (4) 地球に戻らない為の最小の を求めよ.

大学の物理学で次元についての問題です。 問題は画像にある通り、誤りの部分を指摘してほしいです。お詳しい方教えて頂けると嬉しいです。よろしくお願いいたします。

2) 「xは時間の次元をもつ量である。 px2+y=x2が成り立つとき、 p,qの次元を答えよ。」と いう問題に対して以下の解答があった。その解答の誤りをすべて指摘し、正しく書き直せ。 解答:時間の次元をTで表す。与えられた等式の右辺の次元はT2であるから、左辺も2つの項を合わせてT2の次 元を持つ。 pの次元を Ta、qの次元をTとするとき、左辺第1項の px2はTa+2、第2項のは122の次元を持つ 。従って左辺全体の次元はTa+2+2であるから、右辺と比較してa+2 +-2=2が成り立つ。これを整理する と、a+2=2となる。 次元は正の整数でなければならないので、 a=1、b=2のみが可能である。つまりの次 元は時間の1乗、 qの次元は時間の2乗である。

電磁気の問題です。 解答(2)を見てもよくわかりませんでした。教えて下さい。

36 例題 9 コンデンサーの回路 正方形の各点を S, P Q R としたとき SP, PQ, QR, RS間を1μFのコンテ サーで結んだ。 じコンデンサーで結んだ場合は、SR間の等価合成容量はいくらか。 (1) SR間の等価合成容量を求めよ。 (2) 対角線PR, SQ間をも 【解答】1 前半の問題は、図(b)の回路と等価で ある。まず三つの容量が直列になっている部分の容量は 1 これに SR間の容量が並列につながるので合成容量Cは C-1+1/12/=/1/18 "F 3 3 (2) + (4) より 4 (2) SR間に電位差Vを与えたとき,図 (c) のように 電荷が貯えられたとすると,次の等式が成り立つ Q=Vx10-6 1 3 2Q3+Q=Vx10-6 Q2+Q3+2Q=V x 10-6 2Q-Q=V× 10 -6 合成容量をCとすると Q2+Q3 = VX 10-6 C = Q₁ + Q₂ + Q³ 2 V -= 2x10-6 F (1) (2) (3) (4) Sr P イト (a) Q2 HH GH YHHF (b) Qyt Q3 Q4 Q3+Q HF (c) Q2-Q4

ここの恒等式はどうやって計算してますか？ お願いします

1 -(-6br + 46°パ)e-と 2m + mu?r°eーク =D BEre ーbr2 ミ Ere-br2 うが成り立つ、この式が恒等的に成り立っていることから, 係数比較して 3h? E= 3 -hw -b 2 mw b= 2ん ニ m

ビアンキ恒等式があまりよく理解できていません。わかる方詳しく教えて頂けませんか？それと同時にこの問題の1番を教えて下さい。

人 賠殖 () ビデンキの恒等式 (13) は ・がry (> を用いて, 2 とができる とを確認しなさい。 <の" は完全反対称テンソルと呼ばれ。 (な.の) 三 (0.1.2.3) およびその順置換のと 聞置換の時は 1添え字が同じ値になるときは0 となる基である ザー (4)アールce を用いて、 2).(13) を電場と左場をえ用いて書き下し。それらがマックスウェ の方穫 (講義ート 011 の 08-(2)) になることを認しなさい

分からないです。

A6でできた断面積1 mmzの導線中を1Aの電流が流れている。この 時、導線中を流れている電子の平均の速さをm/s、cm/s、mm/sの単 位で求めなさい。 ただし、 Aeの導線の密度を2.7g/cm3、A6の原子 量を27とし、 アボガドロ数を6.0 x 1023としなさい。 また、 電子1個の電 荷量は1.6 X 1019Cである。 また、 Ag原子1個は導線中を自由に流れ ることのできる電子(自由電子)を1個放出するとする。 ヒント 1) 1Aという電流量は導線の断面を?c/sの電荷が流れている状態 である。 2) 原子量とは何か、また原子時とアボガドロ数との関係を考察せよ。 3) 自由電子の平均速さをv cm/sとして、 電流が1Aの時にどのような 等式が成り立つか。この時、 両辺の単位を揃えなければならない。 4)Ae導線単位体積中に存在する自由電子の個数を求める。 32

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。