東北大学令和5年度AO入試理学部物理系の問題です。解答がない上、解きすすめ躓きました。よければ(4)以降教えていただけると幸いです。よろしくお願いします。

問2 図2のように xy平面内を運動する荷電粒子を考える. 紙面表から裏向きに磁束 密度の大きさBの一様な磁場がかけられている. 荷電粒子の質量をm, 電荷をg (g>0) とする. 重力の影響および荷電粒子の運動による電磁波の放射は無視できるとする. 以下 の問題では、粒子の速度および加速度が粒子の位置(x,y) の時間tによる微分を用いて, dx dy) および (az,ay) = dvdvy と与えられることに注意すること. (Vx, Vy) = dt' dt. dtdt (1) my 平面内での荷電粒子の速度が (vェ,y), 加速度が (azsay) のとき, 荷電粒子の運 動方程式を m, ax, ay, Us, y, 豆, B を用いて表せ. (2) 荷電粒子の時刻t = 0 での速度が (ux, y)=(V,0)であるとき,一般の時刻 t (t> 0) での速度は (ひz, y) = (V cos wt, V sin wt) となる. ここでw, V は定数で ある. この式を問 (1) の運動方程式に代入することによりωを求めよ. 次に図3のように, 一様磁場に加えて,大きさ E の一様な電場をy軸の正の向きに加 える. (3) 荷電粒子が時間によらない一定の速度 (uz, Uy) で運動しているとき,その速度 (ux, uy) を B, E で表せ. う (4) 問 (3) 一定速度 (uz, Uy) で動く観測者からみた荷電粒子の速度を (ぴっぴY), 加速 度を (ds, dy) とするとき, 運動方程式をm,d's dy, 2,4,B,Eのうち必要なも のを用いて表せ. (5) (4) において, 時刻 t = 0 での速度が (v^2)=(V', 0) であるとする. 問 (2) の 結果に注意して,一般の時刻t (t> 0) での (vay) をt,w, V' を用いて表せ.ここ 問 (2) 解である. (6) 静止している人から見て, 荷電粒子が時刻 t=0において位置(x,y)=(0,0) から 初速度(vェッuy) = (0,0)で運動をはじめた. (a) 時刻t (t > 0) での荷電粒子の速度 (vx, y) を t,w, B, E で表せ. (b) 時刻 t (t > 0) での荷電粒子の位置 (x,y) をt,w, B, E で表せ. (c) 荷電粒子はæ軸 (y = 0) から離れたあと, 時刻 t = T (T> 0) で再び軸上に 戻った. t = 0 から t = Tまでの荷電粒子の軌跡の長さLをw, E, B で表せ. 磁場B 速度(vェッy) 荷電粒子 図2 -X 磁場B 図3 電場E IC

物理基礎で解説を読んでも答えがなぜこうなるのかわかりません。どなたか分かりやすく教えてくださるとありがたいです🙇

73. 力のつりあい図のように、重さが2.0Nの物体を糸でつった。 (1), (2)の物体にはたらく力をす べて図示し, 1,2の張力の大きさを求めよ。 ただし,√2=1.41 とする。 (1)√ (2) et 1/2×2=2.0 T 糸 1 容糸1: 2.0N m知識 60% 602 T 2.ON 糸2: T2 = Tisin450 45 = 2√52 × 15/2/2 2.0 2.0 NO 1:2.8N (鉛直方向) -Ticos430=2.0 TiSiN 2.0N *2 Tix = = 2 T=22 *2: 2.0N =2x1.41 2.82

2次方程式です。 左辺を展開するとx²−3x−10〓0になるところまではわかるのですが、そこからpの値…3、qの値が−10になるところがわかりません、 このpとqの値を代入すると2枚目の写真のように符号が変わると思ったのですが、いいのですか？

3 2次方程式2px+q=0 について,次の問いに答え □(1) 解が2と5のとき,p, 4の値を求めなさい。 解が2と5ということは, (x+2)(x-5)=0 左辺を展開すると,~3c-10=0 + altit tou pの値 の値 3 (各5点) -10

Youtubeで√tanxの積分を見ていたら、画像の赤線部のような記号が出てきました。これがなんの記号なのか教えて欲しいです。

.docomo 1/₂ <ショート Maths 505 登録チャンネル 1/₂ A ホーム S taux dx 13:04 sin ¹2x cos xdx @maths_505 ~(~1/2+1)^(1/2+1 20 (-1/2 + ½/2₂ +1] 2 ♫[ ¼/u) I( 3/4` 27 (1) オリジナルの音声 Q Integral sqrt(tanx) in 54 seconds #calculus #integration #maths #trigonometry ショート (+) O 登録チャンネル 99% ... 619 ¶ 低く評価 35 共有 リ･･･クス Maths 505 ライブラリ

(4)の鉛直成分が0となるのは何故ですか？ AとBが衝突したら鉛直方向には飛ばないからですか？教えてください。

27 水平な地面上のP点から質量mの小物 体Aを鉛直に打ち上げ, 同時にQ点から 質量Mの小球Bを打ち出す。 B の打ち上 げ角度は変化させることができる。 Aの 打ち上げの初速をv, Bの初速をV(>u) とし, 重力加速度をg とする。 (1) AがBと衝突しない場合, A の打ち上げから着地までの時間を求 めよ。 (2) BをAに衝突させるには, 角度αをいくらにすべきか。 sin α を求 Gam T V Bea Q M ひ ▬▬▬▬▬▬A 地面 P £1 めよ。 (3) Aが最高点に達したときに衝突が起こるようにしたい。 そのために は PQ間の距離をいくらにすればよいか。 α を用いずに表せ (以下, 同様)。 ME 30M (4) AとBが最も高い位置で衝突し両者は合体した。 合体直後の速度 aa の水平成分と鉛直成分の大きさはそれぞれいくらか。 (5) AとBは合体した後、地面に落下した。 P点から落下点までの距 (大離x を求めよ。

線を引いてるところがなぜそうなるのか分からないです💦

題 2. (パラメータ表示された曲線で囲まれた部分の回転体の体積 ) リサジュー曲線 x = sin t y = sin 2t りに1回転させてできる立体の体積V を求めよ. 1 - Syax = st Ő = Ti π DO≤t≤ の部分と軸で囲まれた部分を, 軸の周 2 1 (dx = cost & INF]) at rf (2 sunt cost)"- cost dt (* suit (1 sui't) cost dt 47 D sint=ux<k. costat du r. (₁ u² ( 1_u²³) du = 4+²√(√ (u²=u² ) du 47° f O = 4T = T (smat) cost dt t u O O I | y₁ 1 t=0 0 t= = 4T [ -=/u²³ - £u* ] ! = 4π ( ) = π (*) 15 t=2/2 1

線を引いたcostはどこから出てきたんですか？

問題 2. (パラメータ表示された曲線で囲まれた部分の回転体の体積) リサジュー曲線 x = sin t y = sin 2t りに1回転させてできる立体の体積V を求めよ. v=√ Ty³dx =T (ax = costを利用) r ( ²( 2 suit cost)²= cost dt 0 受 sit (1-smit) cost dt = 4T O = 4T =2 = π] (sust)". cost dt O sint=uk. costdt=du O 0≦t≦の部分と軸で囲まれた部分を, æ軸の周 2 I u² (1-²) du = 4π (u²=u²) du <f(u²=u²) du = 4π [ +1/3 u²³ - £ux ] ! = 4T ( 13 - — ) = ——— π (7) wsat 2 バームクーヘン型接合を利用 (I V = (2xy dx u O T +4 = I O - coset dt = T ya <*> dy = 2uszt = 0 & 12t= I₁ + = =+ = ax=y=1 上の図形を特軸の周りに回転させてできる立体の体程をYyとおく x= x(+1), x₂ = x (0 ≤t≤ I) ke 74= I V₁ = ['zidy - Srixidy 1 t=0 0 27 sint sinat costat t= = T -71 1 O So (cosat - It w=4t) dt I 2 T shit 2 wszt dt - Tisin²t 2wsztd O = π t [ + + + + shizt- & suikt] = = π {0 - (- = + 0)} = ². t J 1=1/₂2 4t [tomat)dt = Tf²= 1- ugut de 2 T

なぜ、この問題において運動量保存の法則が使えるのですか？ 詳しく説明教えてください！

104 図のように長さの糸に結ばれた質 2 量mの小球Aが水平面から高さしの 位置にあり、点〇の真下の水平面上には質 量mの小球が静止している。小球Aを 初速度0で静かにはなし 小球Bと衝突さ せる。重力加速度の大きさを」とする。 (1) AとBが完全弾性衝突をするとき,衝 突直後のAとBの速さを求めよ。 着目!「完全弾性衝突」とは,は ねかえり係数が1の場合です (e=1) (図5-13)。10で当たって、10ではね かえってくるということです。 一方、「完全非弾性衝突」は、はね かえり係数が0という意味です(e= 図5-14) つまり はねかえって こないということですね。 物体が壁に 当たって、くっついて離れない状況を イメージしてください。 では解いてみ ましょう。 A (m) (2) AとBが完全非弾性衝突をするとき, AとBは一体となって振り 子運動をする。AとBは水平面からどれだけの高さまで上がるか。 (3)(2)の場合に,衝突によって失われた力学的エネルギーはいくらか。 橋元流で。 解く! 完全弾性衝突とは はねかえり係数=1 10 10 15-12 完全非弾性衝突とは はねかえり係数= 0 ベチャ! 図5-13 END 準備 小球Aは 円運動をしながら落ち, 最 下点で小球Bに当たりま す。 そのときの速さを求めましょう。 円運動の解きかたについては,第7講 で詳しくやりますので、いまは力学的エネルギー保存則が使えるというこ とだけ知っておいてください。 【P.136】 END 図5-1-

この問いの解説部分が全く何言ってるのわからないので教えていただきたいです。 台とともに運動するっていうのは台に乗ってる観測者だと思っていいんでしょうか？ それから、「よって〜〜、水平成分は同じになる」 と言う部分がなぜそうなるのかわかりません。

図3のように, ストッパーを取り除いて台の固定を外し,台が静止している状態で質 小球は AB部分を速さ2√gr で運動し, 小球が点Bを通過すると,台は右向きに動き 量mの小球を台の上面AB部分に置き, 右向きに初速を与えると, 台は静止したまま、 はじめた。その後、小球は点Cを通過して台から上方に飛び出した。 水平面 一 小球(m) A 2√gr 0 B 図3 r 台 (3m) C DA 問6 小球が点Cを飛び出すときの台の速さと小球の速さをそれぞれ求めよ。 H

大至急お願いしますっ、 この問題解いてください‼︎ 答え教えて欲しいですっ！

5 10 (1) How long did the students stay in Guam? They in Guam for TEC (2) Why was the manager surprised when he saw the students on the beach? cleaning the Because they CON AND RIDINNON als (3) What did the manager hear from the teacher? He heard that the smolowa 文法 odt to pablo I hope (that) 主語 + 動詞 「~であることを 望む」 the I hope you had a good time. 「皆さま方が 楽しいときを過ごされたことを望みます。 (楽 しく過ごされたのであればいいのですが。)」 I think (that) 主語 + 動詞 ｢~であると思う」 ▸ I think you want to clean the beach. さま方が海岸をそうじをしたがっていると思いま す。」 that はよく省略されます。 (4) What will the manager do if the students go to Guam next year? srl 1: obuXxM He will the the students. ODOZI AM Sie ad uuds youe of new tymas) 1601: INDT Asew ixan amit yus in moot 'errosot edt ni om laiV Just bood: ob ST plodov Samoine ezpls visHT dapat me to asib Tofto M Hliw I obuM voy AndT: T flood of sond polarob vilnosu Wrigin is abiejuo list of mud e'll oilzoY eidtovil vale art 絶対重要表現 □have a good time 「楽しいときを過ごす」 nidt t'abo □ during + 期間 「(ある特定の期間)の間に」 at first 「最初は」 Hone of 複数名詞「 01 millid obux Mood SM(t); odo ²: M JUNOY Dol vile boon esmismoe W: larg □ be impressed 「感動する, 感銘を受ける」 □hope to do ｢~することを望む」 Wel □ Best wishes, 「ご多幸を祈ります」(手紙の (+229] (FAO) 結びの言葉) od of a 1章 第2章 総仕上げテスト