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物理 大学生・専門学校生・社会人

写真の問題1~3の解法を教えてください。

すること 問題1 xyz 直交座標系の点(x, y, z)において、以下の式で示されるベクトル場 AとBがある。z=0のxy 平 面で、原点を中心とする半径1の円周上の点において、AとBがどのようできるかを図示しなさい。 x A(x, y, z) =(2+ y? y 0 x2 + y? B(x, y, z) = |2+ y?x? +y? 問題2 ベクトル場A とBについて、高さ方向の中心軸がz 軸と重なるように置かれた高さ1、半径aの円 柱表面Sの上で面積分した値をそれぞれ求めなさい。 円柱の下面はz=- 1/2、上面はz= 1/2 に置かれてい るとする。 問題3 原点を中心とするz=0 の平面上の半径aの円周Lを考える。ベクトル場AとBについて、 この円 周をz軸の正方向から見て反時計回りに線積分した値をそれぞれ求めなさい。 問題4 問題 1から3の結果および物理学 III の教科書のガウスの法則およびアンペールの法則の記述を参 考にして、ベクトル場AとBは、電磁気学において、 それぞれどのような物理量によって生ずるのか、さら に、その物理量は xyz 直交座標系のどの位置に存在しているのかについて論じなさい。(ヒント:面積分や線 積分の値が a→0やa→0の極限でどうなるかを考えてみるとよい。) 以上

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物理 高校生

(4)の右の式はどうやって解いたらこの式が出ますか。

(1) PQ 間で、物体と水平面との間の動摩擦力 くらか。 (2) PQ 間で、物体と水平面との間の動摩擦力の大きさf [N] はいくらか。 (3)物体と水平面との間の動摩擦係数 μ'を求めよ。 ルエ事 らポイント 練習18 カと運動について今まで学ん 粗い水平面上で物体を滑らせる実験を行った。質量 m [kg] の物体 を、水平と角度目を成す方向から、ある一定の大きさのカF[N] で押し続けできた知識を総合して考えよ ると、物体は速さ [m/s] で等速度運動を続けた。物体が P点に達したとき、う! 定義通りに計算する以外 カFを急に除くと、 物体は P点から! [m] 先の Q点まで進んで停止した。重 力加速度の大きさをg[m/s?] とする。 に、他の物理量との関係から 計算する方法もある。 停止 速さり P f 動尊撫カf F (1) PQ 間で、物体と水平面との間の動摩擦力が物体にした仕事 W [J] はい くらか。 エネルギー の原理 0--mo?= W mu [J1 2 2 (2) PQ間で、物体と水平面との間の動摩擦力の大きさf [N] はいくらか。 mu? = -fl m0? 2l W 2 (3) 物体と水平面との間の動摩擦係数μを求めよ。 Pa 間で物体にはたらぃている垂重抗力は mg [N]. 愛直抗力 02 2 f* Amg 28! N' 21 Fcos6 (4) 物体がP点に達する前に加えられた力の大きさF[N] はいくらか。 カのつりあい f= a'N'= N'= Fsin@ + mg feN! mgu? 28l cos0 - v2siné [N] 2 Fcose CoS Fsin@ F mg (5) カFの仕事率 P [W] を求めよ。 mgび cos6 P.= FV cos O CoS 「WI 1

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