減衰振動の問題なのですが、全くわかりません。どなたか教えて頂けませんか？

第8回確認クイズ 期限 2024-12-04 10:30 設問1 【第8回講義内のクイズの続き】 ばね定数k=4.0 N/mの片 端を壁に固定し、他端に質量m = 1.0kg のおもりをつけ たばね振り子の振動を考える。 ばねが自然長の時のおも りの位置をx=0とし、 ばねが伸びる向きにx軸正をと る。t=0の時に x = 6.0mでおもりを静かに離す。おもり には床面から、速度v[m/s] と逆向きに-bvの抵抗力が作用 するので、減衰振動をする。抵抗力の比例定数がb=0.4 kg/sの時、 以下の問に有効数字3桁の数字で答えよ。 (1) おもりが最初に原点を通過する瞬間の速さは何m/s か? (2) t > 0 で最初におもりの速さが0になる時刻は何sか? (3) 前問(2)の瞬間のおもりの位置 (座標)は何mか? V 復元力 m -by m F 0000000 IC IC

○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

お助けをm(_ _)m

B 【問5】 (第1回レポート 【問4】 の続き) 図のように, 温度 T の環境下で、 取手のつ いたピストンがある容器の下側に物質量 n の理想気体が封じ込められていて, 容器の 上側は真空になっている. 気体は容器を通して外界との熱のやりとりは自由にできる ものとし、ピストンの質量は無視できるほど小さく, 滑らかに動かせるものとする. ピ ストンの取手の上におもりをのせてあり, 気体の体積はV」 となっている. 以下の 問いに答えよ. (i) おもりAがのっている取手の上に, 追加でおもりBをのせるとピストンはさら に下降し、しばらくしたのちピストンは静止して気体の体積がV2 となった. こ の状態変化に伴うエントロピーの変化量 AS1 2 を求めよ. (ii) おもりBだけを取り除くと, しばらくしたのち気体の体積は V1に戻ってピストンは静止した. この状態変化に伴うエ ントロピーの変化量 AS2→1 を求めよ. (iii)(発展問題) (i) (ii) それぞれの過程でのエントロピー生成 7 Sgen1→2, Sgen2→1 を求め,これらの過程の可逆性を論 じよ. (iv) (発展問題) おもりAがのって熱平衡である状態1と, おもりBがのって熱平衡である状態2の間における, ヘルムホ ルツの自由エネルギーの差 AF1→2= F2 - F1 を求めよ. (v) (発展問題) 状態変化 1→2の間に, おもり AとBの位置エネルギーが気体に与えられる. これと (iv) で求めた AF1 2 との差は何を表しているのかを議論せよ. *4 ガソリンエンジンの熱力学的モデルとされるサイクルである. C→Dが可燃性混合気の圧縮, DAが燃焼, AB が膨張, B→Cが排気・吸気 に対応する. DAにおける吸熱は温度 TA の熱源から, BCにおける放熱は温度 T の熱源へ 瞬間的に行われるものとする, *5 仕事は、体積変化に伴って圧力がするものだけとする. *6 実際のガソリンエンジンでは,過程DAでのエネルギー流入は, 熱源 A からの熱流入ではなく、 ガソリン燃焼によるエネルギー流入である. Q *7 過程 A B において, 温度 T の熱源から熱Qを受けとるとき, Sgen = (SB-SA) - T

この3.6×10マイナス５乗のところの計算があっているか見て欲しいです💦 これも電気基礎の問題なので物理とさせていただきます💦

3.6x10~5 (6xb7)2 6.33x 104x 3.6x105 (6×10-2)- 36×10-5 36×10 6.33x 104x

マーカーのa(k)はa_H(k)をあらためてa(k)と置いてるということですか？

Xしていく: p) == a'(p)|0), |p,p2) = a'(pi)a'(pa)|0), このようた 態全体は,個数演算子·運動量演算子(I.8節)の固有ベクトル系と」 場の演算子の時間発展を生成消滅演算子によって表現するために,ハイゼン 完全系を構成する.より詳しく言えば,{|0), Ip.…pn) }(n=1,2,.. は,基底として一つのヒルベルト空間(Hilbert space)を張ることにから 量子力学·場の量子論で重要な役割を果たすこの空間と基底は,それぞ。 フォック空間(Fock space),フォック基底(Fock basis)と呼ばれている 必要な手続きは以上だが,上記 (3) には重要な事実が含まれている.すなに ち、{|0), Ip…p,)} が完全系ということは, 任意の物理的状態 ) が n -/IFk, |k,… k,) (ks… k,) (II.31) n=1 =1 と展開できるということである.この展開式は, 「多体系の量子力学と場の量子 論の同等性」も示している.つまり, 右辺の展開係数 (p,.…P,)は, n粒子 系の(運動量表示) 波動関数に他ならず, 従って, )による状態の「場の量子 論的な記述」は,1粒子波動関数, 2粒子波動関数, の総体による「量子力 学的な記述」と同等という訳である。 I.6 場の演算子の時間発展 る ベルク描像に移行しよう. このときゅは 中日(x, t) = e(-o) do(2)e-iH(t-to)

電磁気学における時間反転についての説明なんですが、1枚目下の「これからわかるように〜」のところからE(x,t)→E'(x,t)になることと、磁場に対してはH(x,t)→H'(x,t)となる理由がよくわかりません どなたか説明お願いします🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️

82 典禁変換と時間反転 4 @?7((の) 22(/9)) ②.23) がえられる. ただし, この場合力 が は時間にはなまによらないものとする。 (2.23) でパラメーター が を ! におきかえると g2ヶ/(/ 2 9 = 如⑦). ②.2?⑰ (2.22) と (2.24) とを比較すると, 粒子の軌道 の が Newton の運動方程式の 解であるならば, その運動の逆転 7⑰ もまた同じ運動方程式の解とたることが わかった. いいかえると, 力がなまに時間によらないときにたは, 粒子の運動は可 逆的である. この性質 は 電磁気学 においても 保証さんているであろうか. それを調べるた め, まず点電荷の速度を考えよう. LuO 9一の) の7(の の 一が) の/ であるから, 映画を逆転させると速度は みの6 、 gみの み 3が @.25) (2.26) と変化し。その符号が変わる. ゆえに, 電流密度は りーンーが(eー7の) ーー バー 7(一の)) ーーなーの) ニーが(%, の) 2 と交換するから。 (2.28) (のーーるの・ SIN Ampere-Maxwell の法則 9の rot 万ニーター DS 等目しょ うら. これからわかるように, 電場は

物理化学です。 解き方が分からないので教えていただきたいです。

ィ ぶ練習問題 5 あぁる研究室での研究で反応を行わせたとこと, 気体生成物が得られ, ちょうど 200mL の収集容器 に満たした. この容器に水銀を入れた U 字管が接続きれており, その腕の開いた一端ほ外気に接し ている. そして外気に接した水銀の高さは気体に接した水銀より 22.6 mm 高かった. その日の大気 圧は 732.6 mmHge で, 室温は 22?C であった. 格春が銘、 a). この気体の SATP 体積はいく らか (23 ?C, 1 bar) の) 26g&ムし b). 何 mol の気体が集められたか 久) をの るみ

交流回路の授業で出された問題です。 共振周波数を求める内容なのですが、LとCそれぞれにRがついており、全く分からないです。教えていただけたら幸いです。

選図の回路において, ちやCO に等しい抵抗刀がそれぞれ 直列に接続きれた場合の並列共振周波数 / を求めよ.,

この 電気量保存則 が成り立つ場合に、 2つのコンデンサーの電圧が等しくなる理由を教えてください！ 出来たら、計算式からではなく理屈を教えて下さると嬉しいです (*´∀｀)

Er ユ ( 基本問題 445, 446 気量の保存 電気容量 〇=2.0(uF], C。 三3.0 [uF]の 2 つのコンデン S」 ン Ss 2 ニ2.0 x102〔VJの電池 スイッチS」, S。 を用いて, IN の 6 1のGA S」 を閉じて C,のコンデンサーを充電 ャー c Ne 二N ・ さ+ を切り, 次に S。 を閉じて十分に時間が経過 い ごo C, C。のコ ンデンサーは, はじめ電荷をもちっていな Ce Cs のコンデンサーにたくわえられた電荷はそれぞれ何Cか。 ふ を切ってからS。を閉じる前の : ると, 上側, 下側のそれぞれの極板の電傍は等し C」 の電荷をのとし, 求めるC,, C。 の電荷をQ,, : くなる。 すなわち, 各極板問の電圧は等しい。 @。 とする。 電池を切りはなして S。 を閉じるので, : S』 を閉じたとき, C,のコンデンサ 電気量保存の法則から, 図の破線で囲まれた部分 : 一にたくわえられる電荷をのとすると, の電荷は保存される。すなわち, @=の二@ので : 0@=Cアー(2.0X10-?) x (2.0x10?) ある。 また, の,、の。 の上側, 下側の極板は, それ : 3400 ぞれ導線で接続きれており, 電荷の移動が完了す 8 S。 を閉じたあとの ,, C。 のコンデンサーの電荷 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーュ : を, それぞれ6@」, Q。 とする。 電気量保存の法則 : から, の=4.0X10-* …① また, 各コンデンサーの極板問の電圧は等しい。 1 『 ! # 1 ま 1 『 ま 1 1 1 1 1 1 』 ま き 1 1 1 1 3 1! 則+ ま の る | 1 1 1 すま ま 〇 き もニニニニニニニーニーニー 中 6! 1 」 | も +Oo ナオ@の 9 の に 2.0X10-6 3.0x10-* ② 式②から, @。=36,/2 となり, 式①に代入して整 理すると, =1.6X10(C〕, 6。=2.4 x10-*(C)

平衡系の統計力学のテキストを読んでいた時、積分結果がいきなり中括弧で表現されていて、さらにそこから当たり前のように中括弧を使っているので、進められなくなりました。この中括弧の意味と、それをよく理解するために、直前の積分の計算方法を教えてください。