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物理 大学生・専門学校生・社会人

明日の朝までにどなたか教えてください! よろしくお願いします。

岩手大学 物理 問題 1 次の文章を読み、以下の問い(1)~(5)に答えよ。ただし, 本間題に出てでく る物体はすべて質点として扱う ものとし。 空気の抵抗や地球以外の天体の影響は受けないものとする。 また, 万有引力定数を C 〔N・m2/kg2) 地球の質量を 4g [kg], 地球の半径を 及[m] とする。 地球上から, 質量 [kg] の探査機を積載した質量 六 學 ルル 女 好 [kg) のロケットを打ち上げる。ロケットを発射した 池下 同和 | トー | ユー ーーテ が 後、ロケットと探査機の全体の速さきが zn Lm/s〕 になっ に2 ーーテル たところでロケットと探査機を瞬時に分離した(図1 )。 分区前 ナー (1) 分離後のロケットの速さがヵ [m/s〕] であったとき, 図1 ロケッ ト と近代機の分 分離直後の探査機の速さき ゅ [m/s] はいくらになるか。 ただし, ロケットと探査機は一つの直線上を運動するものとする。 (2②) ロケットと探査機が分離した後, 探査機は地表からァ 【[m〕 の高さで円当道を描 ーーーペ き、地球の赤道上を自転の向きに周回し始めた (図 2)。 探査機と地球の間に作用 。 Ne する力の大きき 万 〔N〕] を求め、 このときの探査機の速さヵ 〔m/s〕 を導出せよ。 ただし. 解答の式は C, g。 婦。外 ァ を用いて表せ。 (3) 図2 の状態では, 地球の周囲を周回している控査機は地表から見て静止してい るように観測きれた。 探査機の速さりを地球の自転周期 7 [s〕 と玉,/を用いて 表せ。 浴 (4) 図2 の状態で探査機がもつ力学的エネルギー [) を G, 7m。 名,だ,を用い > 人を且mする て表せ。ただし, 無限中を万有引力によ る位置エネルギーの基準点とする。 探査機の軌道 (5) 図2 の状態から探査機をごく短時間に加速し, 地球の重力半を脱出させること にした。 探査機を地表からの距離ヶ の周回軌道を脱 して無限の譜方に飛ばすために必要な最小の速さ Y [m/s〕 を導出せよ。ただし, 加速中の移動距離は無梓できるものとする。

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数学 大学生・専門学校生・社会人

行列の証明 わかる方回答お願いします。

[課題1] 外積を用いたベクトルの直交分解 (5点) 2 つのベクトルの外積は。 もとのベクトルに垂直なベクトルであった, この性質を利用して。 任意のベクトルをあるベクトルに平行なベクトルと。 垂直なベクトルとの和で表すこと (直交 分解) ができる. この直交分解の表式を得るために、 まず, 3 つの空間ベクトルの間に成り立 っ決の公式を示すこ とから谷めよう、この公式は、根維な成分計算であった外積を, 簡単な成 とができるので、, 人積自体を計算する上でも有用な公 ーーと 分計算であった内積を用いて計算する< 式である. (1) 3 つの空間ベタトル ェー (w 、t.、u) 、 抽 (u、ら、t), wy 三 (ww、、。) の間に, ベクト ルの恒等式 (kz xp)Xw 三(g・wy)リー(b・w)g が成り立つことを, 両辺の成分を計算することで証明せよ. (2②) (1) の恒等式を 1 用して, 任意のベクトルャが, ミー(p・※)p二(pxミ)xg と分解されることを示せ.、 ただし, ベクトルヵ は単位ベクトル (大きさが 1 のベクトル: | |に1 ) とする. (3) (3) の分解が直交分解でもることを説明せよ. 【ヒント : どの2 つのベクトルが垂直であることを示せばよいかを考えよぅ.】 直交分解の式 (2) は, ベクトルェ*を, と同じ方向のベクトル (ps) と,ら に 直交する 平面上にあるベクトル ロメ(ェメ) とに分解する公式である、. (4) 直交分解の式 (2) があるので, 実際に用いてみようぅ. ベクトル x ニ (②⑫.2.4) に対して. (ア) ヵn (0.0,1) を用いて, x を直交分解せよ、 - 1 (イ) Ei) を用いて, を直交分解せよ.

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