運動方程式がこうなることを示す解答教えて欲しいです！

4.3 連成振動 0₁ L 02 i m 5000000m 1 2 図4.9 連成振り子 相互に作用する2つ以上の振動子からなる振 動運動を, 連成振動と呼ぶ。 図 4.9 に示すよう に,水平に距離Lだけ離れた2つの固定点 01, 02 から, 同じ長さの糸1,2で質量mの2 つの質点 1,2を吊るし, 質点間を自然長Lで 質量の無視できるばね定数kのばねで結ぶ。 2つの質点が,相互作用を及 ぼし合いながら微小振動する場合を考えよう。 糸1と鉛直線,糸2と鉛直線のなす角をそれぞれ, 微小角 41, 42 とす ると,質点間を結ぶ線分は水平とみなすことができ,その間のばねの伸び は,微小量の2次以上の項を無視する近似で, l(sin $2 - - sin ì) と表す ことができる。 前節で行ったのと同様の近似 sin p1 ~ 91, sin $2 を用いると,2つの質点の運動方程式は, I P2 となる。 mlöi = - mg sin Q1+kl (sin2- sin (1) 1mlöz= = - mg sin 2 - kl(sin 2 sin $1) = − w² 4₁ — λ(01-02) = - - 41 - 22+(412)' w² = 2, λ = =入= k m 42

この問題を教えて頂けると助かります。 2枚目はそれまでの解答です。

III page-4 以下の文章の空欄に当てはまる数値または選択肢をマークせよ。 なお, 37 には 「① +, ② ③ 値が0なのでどちらでもない」 のいずれかを選択して解答し, 46 には 「①保存力である, ② 保存力でない」 のいずれかを選択して解答せよ。 単位が明記されていない物理量はすべてSI単位の 適切な基本単位もしくは基本単位の組み合わせによる組立単位を伴っているものとする。 質量2kgの物体が,軸上を運動している。 物体は時刻t=0において,r= =10の位置に静止して いたとする。 この物体は, ポテンシャルが であるような保存力F を受けている。 U(z)=4z2-48z +144, はじめに, 物体に保存力Fのみが作用している場合を考えよう。 この物体の運動方程式を書くと, dx dt2 37 38 (x- 39 となる。 X =æ- 39 と置いて, 運動方程式を書き換え, Xに対する一般解を求めると, A, Bを任 意の定数として X=z-39 = Acos 40t + B sin 40t, となり, 初期条件を用いることでAおよびBがA=41,B = 42 と求まる。この結果等から, この 物体は 43 <z 10の範囲を運動することがわかる。 また, x=9の位置を物体が通過する瞬間の 運動エネルギーはK= 44 45 である。 次に,Fに加えて, 物体に速度と逆方向に, 大きさが一定の力fが加わる場合を考える。ここで, |f| = 4とする。この力は46 この物体はt=0においての負方向に動き出した後,æ = 47の 位置で一旦停止し, 軸の正方向に向かって運動しだす。 物体があるところで一旦停止した場合, |F|>4であれば保存力Fによって物体は再度動き出し, F≤4であれば静止摩擦力によってその位 置に静止したまま動かないものとする。 物体はt=0で動き出した後に48 回だけ運動の方向を反転 させて軸上を行き来した後, 最終的にはヱ = 49 の位置で静止することになる。

物理等速直線運動です。 なぜこの式になるのかが分かりません。 ここに書かれている説明文が理解出来なかったので分かりやすく教えてください

※式や計 4 ある直線上を同じ向きに小物体AとBが運動している。 小物体Aの速さは3.0m/s, 小物体Bの速さは5.0m/sである。 直線上の点Pを, 時刻 t=4.0sに小物体Aが通り過 ぎ,時刻 t=8.0s に小物体Bが通り過ぎた。このとき, 小物体AとBが衝突する時刻を 求めよ。 (式・計算) 点PをX=0とするとABの位置XA.入日は XA=3.0(t-40)」△ XB=5.0(オー8.0) A XA=XBのとき衝突するので 3.0(オー4.0)=5.0(-8.0)」公 2 t = 28 c. t = 14 ⑤ 14 s ☆衝突→位置丈が同じ!(同じ時刻もで) t=0sの時、Aは、点をDとすると、3つ4:012. 同じくBは、 5+8=40. x=xo+rtより、 XA = -12+3t. ·40 + 4t. xB= これが同じ時に衝突するので、 ☆10の時の位置を 考えよう! -12+3t=-40+4t e = 14 14S

この問題はただ代入してるだけなぼですが、どの様に計算しているか教えて頂けると嬉しいです

|重要 基本問題9.4- 水素原子モデルについて考えよう.陽子と電子の2体問題は, 換算質量 μの仮想 粒子についての1体問題とみなせるから,シュレディンガー方程式の動径成分は (1 d° r dr? e? R(r) = ER(r) 2μ 2ur2 で与えられる。 ?()rが大きいところでは, R(r) は次のように振る舞うことを示せ。 -2uE R(r) ~ exp h2 (2) p=V- 12 =8μE T, 入= %()とおいて無次元化し,(1) の方程式が dR 2 dR dp? p dp p2 R=0 4 と書き換えられることを示せ

1問だけ質問させてください！ (4)ですが、v=v0-gt (加速度gをaに変えて v=v0-at 等??)で解くのは可能でしょうか？ 不可能でしたら、理由を教えていただきたいです！ よろしくお願いします🐟

図のように,床の上に固定したばね定数k Pa 6まとめの問題 ジャンプ! No.1 +X のばねの上に,質量M の台Qを取り付け P 4 てある。その上に質量 mの物体Pを置い Q た。重力加速度の大きさをgとして以下の X=0 問いに答えよ。 (1) このときのばねの縮みxoはいくらか? この位置を原点x=0としてx軸を鉛直上向きにとる。そして物体を手 で引き下げてx=-2.x。のところで静かに放した。 (2) x=0に戻ったときの速さか、はいくらか? (3)位置×にあるときP,Qの運動方程式をそれぞれ書け。 ただし, P がQに及ぼすカ(垂直抗力) の大きさをN, PとQの加速度をaと し,Xoを用いて表せ(0<x<xoと考えよう)。 a (4)手を放してからx=0に達するまでの時間を求めよ。 (5) PがQから離れるのはどこか? その座標を求めよ。 解答 Answer No.1 M+m k M+m (1) xo= (2) v1= 29 k 今度は水 (4)ti= 2V M+m k P:ma= N-mg Q:Ma=k(xoーx)-N-Mg M+m (5) x= k (3いの 00000e

大学の物理で、範囲は力学です xyz 座標の置かれた三次元空間で、xy 平面上を運動する質点1と2を考える。 それぞ れの質量はm1 = m、m2 = 2m、時刻tでの位置は r1 = (2t, 2, 0), r2 = (−t, −1, 0) と する。 また z 軸方向... 続きを読む

この３問がわかりません💦 物理学です！

[2] 右の図のような座標系で質量 m の物体の落下を考える.ただし重力加速度の大きさ x をgとする。 (1)抵抗力の効果が無視できるとしたとき,この座標系における物体の運動方程式を示せ。 ただし速度を vとする。(3 点) h 解答 運動方程式を立てることは dp = F dt の物体にはたらいている力を具体的に与えることを意味します。 mg (2)この物体を時刻t= 0 でx=h から落下させる際に,非常に高速な初速 voでうちお ろしたとする。このとき,物体の運動方程式を示せ.(3 点) 0 解答 初期条件により積分定数が与えられることに注意して運動方程式を解く。 (3)(2)の状況で抵抗力を無視できない場合を考えよう、このとき抵抗力はf= mkv? と速さの 2 乗に比例する力と して表すことができるとする.ただし,k は正定数とする。今の場合,物体の運動方程式を示し,それを解くことで速 度を求めよ、(3 点) 解答 *授業内で行った速度に比例する抵抗力と考え方は同じ、 *ただし,積分の計算には工夫が必要(有理関数の積分) Remark (A+ B)a+ (B- A)b a? - b2 1 11 A B a? - b2 (a+ b)(a - b) a+b a-b なので,この式を満足する A,Bの組は A+B= ,B-A= 0. 以上より a 1 1 1 11 a? - b2 2a a+b a-

ここでer•ds=drとなる（下から7行目）のところが分かりません。解説お願いします。

(4 ルである。 。 (保存カ SG こで電場が保存力の場であるこ ことを示そう。(保 に, 原点に点電共 図15 上電荷による電場 (図は9 はュ学の 52 節で説明されでいる。) 16のよう ーー ある場合を考えよう。 点電荷によ て周胃に生じた電場 C 上での線積分は, 式 (1.1 図1.6 点電荷により生 における電場の経路上での

分かる問題だけでも、また間違っていても良いのでお願いします🥺

2 演習問題 4 および3はいくら上昇するか。 (2) 系の Lagraneian を、z,?,ヶ9 の関数として書け。(ヒント 力によるものだけであり、どの瞬間を基準にとっても良い) 3 (3) 一般化座標として z,yをとり、ラグランジっュ方程式を書け。 (0人三0MGの め よ。 0, 0,9三0,.90 として、 任意の時刻における> および?ヶを求 刻のような 2 つの滑車と3つのおもりからなる系を考える。おもり 1 およ び 2 の質量は 27ヵ, おもり 2 の質量は ヵ であるとする。 トは無視できるとしてこの系の Lagrange 方程式を考えよう。 (1) おもりは 3 つあり、それぞれ鉛直方向に運動するので、 でつながっているので、 独立な和正 見たおもり 2 の上昇距離を ヵとするとおもり 3 の上昇距離は ら滑車A が回 滑車のおもさおよび慣性モーメ 加速度を 9 とする。 滑 度は3に見えるが、 度としては 2 つのみ考えれば良い。B か 本7の8語に 転することにより、おもり 1がヶ> だけ上昇したとすると、おもり 2 ・ ポテンシャルエネル (UM IN ら

おねがいします。

平面内に優かれた半径4の細い円環内を運動する電子の最子力学を考えよう (図1.39). ト 人上の位層を示す角度をゆとして」ハミルトニアンは 0 イー寺 ょ攻えられるものとする. ただし, 電子の質量を 7。 と書いた. 以下の間いに答えよ・ に 図1.39 質量7m。 の電子が半径 g の円環内を運動する. 状態を求め, それぞれの固有値を来 (1) エネルギーと角運動量 ア。ニ めよ. (2⑫) 規格化された波動関数 2 aco ぁ が用意されたとしよう. 角運動量 。 を観測したとき どのような固有値が観測され るか. また各々の値に対する確率を計算せよ.