問題を解いて欲しいです1から

に最も適するものをそれぞれの解答群から一つ選び, 解答用 に適する式を解答用紙の所定の欄 (A] 次の文中の ア ク 紙の所定の欄にその記号をマークせよ。また, 空欄 a に記入せよ。 図のように,質量 m の小球が発射台から打ち出され, 放物運動のあと,ばねで床に取り付けら れた平板に衝突する運動を考える。ただし,小球は図の下向きに重力を受けており, また, 小球の 運動は紙面内に限られる。重力加速度の大きさをgとし,以下では図の右向きにx軸, 上向きにy 軸をとる。小球の大きさや回転は無視でき, 発射台の面との摩擦や空気抵抗は考えなくてよい。 発射台は水平な面 AB と円筒面 BCD からなる。円筒面 BCD は軸Rを中心とした半径,,角度 60° の弧をなし, 位置B で面 AB と滑らかにつながっている。小球は位置 Aから水平に速さ voで 打ち出され、ABCD に沿って運動を行う。小球が位置D に達するためには, voは なければならない。ZBRC=0 である位置 C を通り過ぎるとき,小球の速さは 面から受ける垂直抗力の大きさは ア 以上で イ で,円筒 である。位置 D に達すると小球は速度 び=(U U) で である。打ち出された小球は,最高 ウ 空中に打ち出される。ここで, 速度のx 成分は v,= エ 点Eを通り過ぎ,落下をはじめる。 E 160° 平板 V3r M m A B 発射台 小球と平板が衝突する前,平板はばねとつりあい,その上面が位置 D とちょうど同じ高さにな る位置で静止していた。平板は質量が M で,水平面を保ったまま鉛直方向にのみ運動を行う。ま た,ばねのばね定数はk で,その質量は無視してよい。衝突位置 F は水平距離で位置 D からV3r 離れており,このことから, vo= 衝突直前の小球の速度のy成分は y、= オ カ であ る。衝突後,小球ははね返り, 平板は運動をはじめた。平板の表面が滑らかで,小球との衝突のは ねかえり係数をeとすると,衝突直後の小球の速度のy成分は Uy"= ×(-y')となる。 た だし、U">0 とし, 小球と平板の衝突は一度だけ瞬時に起こるものとする。平板は単振動を行い。 a その振幅は キ 周期は ク である。

考え方が分からず全く解けてない状況です。 図なども付けて教えて頂けると助かります。

問質量M, 半径a, 密度pの一様な球体の中心からRの距離に質量mの質点を置 いたとき以下の問に答えよ.ただし,万有引力定数をGとし,解析では球座標 系(r,0, o)を用いよ。 (a) 球体中の任意の位置(r,0, ¢)において,(dr,de,d¢)で作られる微小体積 要素dVと質点mの間での万有引力ポテンシャルdUを求めよ.ただし, 0<r<a,0<0<T,0<¢<2nとする。 (b) R>aのときの万有引力のポテンシャルを求めよ。 (c) R<aのときの万有引力のポテンシャルを求めよ。 (d) 上のそれぞれの場合について,ポテンシャルから力を計算せよ。 (e) 球体の直径に貫く穴をつくり,その中に質点mを入れたときの質点の運動 方程式をもとめ,質点が単振動をすることを示せ、また,その周期を求めよ。 (f)前問で得られた周期が,質点が球体すれすれの円軌道を回る場合の周期と 等しくなることを示せ。

よろしくお願いします。

1.半径の等しい2つの円のうち、1つの円をもう一 つの円の円周にそってすべらないように1周させたと き、回転させた円は何周しているか、理由も含めて説 明しなさい。

わかる方おられませんか

1. 図 4.11 に示したように, 半径 R, 質量 Mの一 様な「地球」にトンネルを掘った。 (a) トンネル内の点Pでの質量 mの質点の 受ける力を求めよ。 (b) トンネルの入り口 A にそっと置いたこの 質点は,どのような運動をするか. A IR maP B。 図4.11 地球のトンネル

この問題の(4-5)を教えていただきたいです。

【問4】半径 a の導体球(右図の白い円)を、半径がR で比誘電率 E, の 誘電体で覆い(右図の灰色部分)、導体球に +Q の電荷を与えた。真空中 E。 の誘電率を。として以下の問に答えよ。 R (4-1) 半径r(asr<R)の同心球を考える。球面上での電束密度 D を 求めよ。 (4-2)誘電体中の電場 E, を求めよ。 (4-3) 半径r'(r" > R)の同心球を考える。この球面上での電束密度 D'を求めよ。 (4-4) 誘電体外部の電場 E; を求めよ。 (4-5) 無限遠点を基準とした導体球の電位Vを求めよ。

どなたか分かる方がいましたら、教えていただきたいです！

【問3】右図のように、軸方向に十分長い、半径a, bの同軸円筒コンデンサがある。 半径aの(内部が詰まった)円筒内部に電荷が一様に分布しており、円筒の中心軸方向の 単位長さあたりの密度を入とする。この円筒の外側に、半径がbで内部が空洞の円筒を、 中心軸が同じになるように配置する。 (3-1)内外の円筒の間を通る半径r (a <r<b)の閉曲面(円筒の閉曲面)Sを考えた 時、半径aの円筒面から出る電気力線の向き、および、Sの法線ベクトルの向きを述べ、単 位長さあたりの閉曲面についてガウスの法則を適用して、電場Eを入,r, Eであらわせ。 (3-2)上で求めた電場から、電位差V=Va-Vgを求めよ。 (3-3) このコンデンサの単位長さあたりの電気容量Cを求めよ。

電磁気学の問題です これの(2)の答えE=(q+Qa+Qb)/4πε0r^2 (4)Qa=-q (5)c=(4πε)/(1/a-1/b)とu=Q^2/32πε(1/a-1/b)で合っていますか？ 間違っていたら解説お願いします

【問 3) 半径a, 6(a < b) の同心の導体球殻 A, Bがあり,球殻 A とBの間には,誘電 率eの誘電体が挿入され,他は真空中である。球の中心に点電荷qをおき,球殻A と BにそれぞれQA, QB の電荷を与えた。以下の問いに答えよ。 (1)電束密度 IDの分布がどのようなものになるのか述べたうえで,Dの大きさを,D に関するガウスの法則を用いて q (r<a) 4Tr2 q+QA 4Tr2 D(r)= (a<r<b) g+Qa+ QB (6<r) 4Tr2 となることを示せ。rは球殻の中心からの距離である。 (2) (1) の結果を利用して,電場 IE を求めよ。 (3) A, B における電位 VA, Vs が q+ Qa VA = q+QA+QB 4Teob 4TE q+QA+QB VB = 4TEob のように求められることを示せ。ただし,無限遠における電位を0とした。 (4) A, Bを導線でつなぐと,電荷が移動して(電流が流れて), VA = VB となった。移動した電荷量を求めよ。 (5)(3) の状況に戻って,Qa = Q(> 0), QB = -Q, q=0として,この誘電体が挿入された球殻をキャパシターと考えると き,この電気容量を求めよ。また,このとき蓄えられる電場のエネルギーを求めよ。

収束半径を求める問題なのですが、わかる方教えてください🙇🏻‍♀️解き方なども教えて頂けたらありがたいです。

Exercise 1.0.1.次の級数の収東半径を求めよ。ただし, 」のことを単にこで表す。 (2) (3) r (4) E (5) こn"z" 4.3. RERU ( の

なぜこの問題の回答が4なのか解説お願いします。

(平成29年度問題34) 下図に示すような2本のノズルを持つスプリンクラーの中心に、流 量Qの水が供給されている。中心からノズル先端までの長さをR、ノ ズルの断面積をA、ノズルの噴出方向が半径方向となす角を0とする。 スプリンクラーには、トルクは働かず、一定の角速度で回転している とする。このとき、スプリンクラーの角速度のを与える式として、最 も適切なものはどれか。 ノズル断面積A R

難しいと思いますが、頭の良い方よろしくお願いします！！

Maxwell 方程式について以下の質問に答えなさい。 1) スカラポテンシャルゅとベクトルポテンシャルAにより E= grad¢ B= curlA と表すことができることを証明しなさい。 2) 任意のスカラ関数xを使って電場と磁場が Xe grad (p dt E B= curl (A+grady) と表すことができることを証明しなさい。 電子の質量はm=9.1×10-31 kg であり、電荷は -e=-1.6×10-19 C である。 では、その大きさはどの位であろうか。以下の手順にしたがって、電子の 大きさを概算せよ。 電子1個が存在する時、その周りの電場E を示せ。 電子の半径をaとする。電子の周りa<rに広がる電場のエネル 3) 4) ギーを求めよ。 電子の質量の原因がここで求めた電子を取り巻く電場のエネルギー であると考える。電子の質量エネルギーは光速をcとして mc2 であ る。この質量エネルギーが電子周りの電場のエネルギーに等しいと して、電子の半径aを、mecEo を用いて表せ。 この半径の2倍を古典電子半径と呼ぶ。古典電子半径を求めよ。 5) 6) 真空中に面積 S=1cm2 の電極板2枚、距離1mmに置きコンデンサ 7) を作った。このコンデンサに電位差 1V を加える。コンデンサ内部 に蓄えられる静電エネルギーを求めよ。 8) 前問のコンデンサの極板に働くカを求めよ。