この画像の問題の解説をお願いします。

H o回 問題G 単振動 バネ定数kのバネがあり、水平に置かれている.片端は壁に固定されている.もう片端には質量mの 小球が取り付けられている. バネを伸びる方向にx軸をとり, バネが自然長であるときに小球の位置を 原点とする。小球を手で距離Lだけ引っ張りバネを伸ばした状態からゆっくり手を離すと、小球は単振 動をする。摩擦や空気抵抗は無いものとして, 以下の間に答えなさい。 (1) バネにつながれた小球が位置xにあるとき、 小球にはたらくカFを,符号を含めて表しなさい.) (2) 小球の運動方程式を書きなさい。 (3) 小球の振動の周期 T、振動数,, 角振動数 のを書きなさい。 (4) 小球の振動の振幅を 4, 初期位相を po として, 時刻 tにおける小球の位置xを,三角関数(cos) を 用いて表しなさい.角振動数はのをつかいなさい。 (5)(4)の結果を用いて、時刻 tにおける小球の速度ひを求めなさい。 (6) 時刻た0 でx=0 であったとする. この時の小球の速度の大きさ voを力学的エネルギー保存則から求 めなさい。 (7)(6)で得られた結果から初期条件(t=0 でx=0, ひ = vo) を用いて, 振幅Aと初期位相 po を求めなさ い。ただし,voには(6)で求めた値を使うこと.

この画像の問題の解説をお願いします。

問題H 円板の回転運動 質量 M, 半径R, 慣性モーメント 1の円板があり,水平な床の上を転がる. (1)円板の重心の移動距離Xと円板の回転角0の間の関係を式で表しなさい(図7-1). (2) 円板の重心が速度 Vと円板の回転の角速度 oの間の関係を式で表しなさい。 (3) 円板の重心の加速度 4と円板の回転の角加速度a(アルファ)の間の関係を式で表しなさい。 (4)静止している円板に対して円の接線方向に大きさ Fの力を加えた(図7-2). 回転角0およびトルク の向きを時計周りを正として,回転の運動方程式を書きなさい。 税) aoo 映 小 ) >F 0 の小さ 果の)() R R ーす0 (a) X Su ) 図7-1 図 7-2

この画像の問題の解説をお願いします。

問題I 坂を転がる球 質量 M, 半径R,慣性モーメント Iの球があり,水平面に対して傾斜角0の坂を転がり降りる. 球には図のように重力 Mg, 垂直抗力 N、摩擦力Fが働いている。 (gは重力加速度の大きさ) (1) この球の重心の運動に関して、x方向の運動方程式 を書きなさい。 (2) y方向の運動方程式(力のつり合いの式)を書きなさい。 (3) 球の回転の運動方程式を書きなさい.ただし, 回転角をpは円板が回転する向きを正に取る。 球が高さhの坂を下った.このとき重心の速さひとする。 (4)重心の運動エネルギーを M, vを用いて表しなさい。 (5) 回転の角速度o(>0)として回転エネルギーを 1,0 を用いて表しなさい。 (6) 力学的エネルギー保存則の式を書きなさい。 (7) 回転の角速度oと重心の速さっとの関係を使って、 (6)の式から重心の速さを求めなさい。 N M R F Mg Q M o R h 0

この画像の問題の解説をお願いしたいです。 大学の講義で答えがわからないので、お願いします。

問題B 円運動における速度、加速度、向心力 質量mの質点が水平面内で、半径Rの円周上を一定の角速度 [rad/s] で運動している。この質点の位置 F(t) = (x, y), 速度 (t) = (vx, V,),加速度 d(t) = (ar,a,) に関して以下の問いに答えなさい。ただし, 時刻t=0 でF(0) = (R, 0) とする。 (1)時刻!における位置 F(t) を R, o, t を用いて表しなさい。 (2)時刻:における速度 (t) を R, o, t を用いて表しなさい。 (3) 時刻tにおける加速度 à(t) を R, o, t を用いて表しなさい。 円運動する質点には円の中心方向に向心力と呼ばれるカFがはたらく。そこで, (4)この質点の運動方程式(mā= F)を書き、向心力の大きさFを求めなさい。 (5) 円運動の速さ(スピード) vと半径R, 角速度の大きさ oの間の関係式を書きなさい。 (6) (4)で求めた向心力の大きさFを,速さ(スピード) vと半径Rを用いて表しなさい。

この問題が解けません。途中までは解けたのですが、答えが上手く出ません。また、2問目もよく分かりません 教えてください

加速度aで下降するエレベータ内の人が, エレベータの床からある高さに質量mのおも りを静止させたのち, 手を放した。 おもりの運動を記述する運動方程式を書け。 重力加 速度をgとする(a<g)。 また, おもりが床につくまでにTだけ時間がかかったとする。 エレベータ内の人が観測する床につく瞬間のおもりの連さを答えよ。 北緯30度の位置で地上を北に向かって運動している物体に働くコリオリ力はどの向きか また,赤道上ではどうなるか述べよ。

⑶、どうしても答えが合いません 教えて欲しいです

18. 図8のように, 半径Rの車輪に糸を巻き付けて,糸の一端に質量Mのおもりをつる した。おもりを静止の状態から鉛直方向に落下させるとき,以下の問に答えよ.ただし 車輪の慣性モーメントをI, 重力加速度をgとし, 糸の質量は無視してよいとする。 (1) 糸の張力をT, おもりの落下運動の加速度をaとして,おもりの運動方程式を書け。 (2) 車輪の回転運動の角加速度とaとの関係に注意して, 車輪の回転運動の運動方程式 を書け。 (3) 糸の張力, および, 落下を始めてから時間tが経過した時点での落下速度を求めよ。

全くわかりません 記述式の解答で教えてください…

4. 速度に比例する抵抗力 (比例定数をk)と重力が働く下で運動する質量mの物体の運 動について, 以下の問に答えよ. ただし, 重力加速度をgとせよ。 (1) 物体の位置ベクトルをr(t) =D z(t)i + y(t)jと表すとき, 物体の運動方程式を書け。 (2) 運動方程式の一般解を求めよ。 (3) 時刻t=D0に, 原点から真上に初速 v で投げ上げた物体の運動を求めよ。 (4) 時刻t=0に, 原点から地表面と角度0の方向に初速voで投げ上げた物体の運動を 求めよ。

大学物理の極座標系の運動方程式について。 半径rの摩擦のない球面上に質量mの質点がある。 この質点が球の頂上から滑り落ちる。 ただし、初速度をv_0、重力加速度をgとする。 この時、質点が球面を離れるθを求めよ。 という問題が分かりません。 教えてください！

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-

これが全く分からないのですが教えていただけないでしょうか

問題:ロケットは、燃料を燃やしてできる燃焼ガスを高速度で噴射しながら加速する。 この加速の仕組み ロケットを本体と燃料からなる質点系として考えてみよう。ロケットは連続的に燃焼ガスを噴出して飛行 るが、ここでは初め At の間にどれだけ物理量が変化するか離散的に考え、後で連続極限 At →0 を取 ことにする。また、ロケットは直線的に運動しているとして1次元的に扱い、 ベクトル表記はしなくても良い 時刻[s]において質量 m(t) [kg] で速度 v(t) [m/s] で飛行しているロケットが、 「単位時間あたり質 b>0[kg/s] の一定の割合」で燃焼ガスを後方に「一定の大きさVの相対速度」で噴射しているとする。 ここでVはロケットと燃焼ガスの相対速度の大きさであり、ロケットの進行方向を正の方向とした時、 焼ガスの速度はv(t) -V で表すことができる。 短い時間 At の間にロケットは質量 bAt の燃焼ガスを後方に噴射しているので、 時刻t+ Atにはロ ケットの質量はm(t+ At) =D m(t) + Amになり(ただし燃焼ガスを噴射するので Am = -bAt < 0)、ロ ケットの速度は v(t+ At) =D v(t) + Avになるとする。 (注:この問題ではロケットは宇宙空間を飛んでいるとし、地表で働く一様な重力は考えなくて良い。) (1)燃料の噴射前後(時刻とt+ At の間)でこの質点系の運動量が保存することを式で表そう。 エンジンの中で 噴射するガスの 反作用で加速 燃料を燃やしてできる 燃焼ガスを噴射 物理学I(精機)第12回 レポート問題 1 問題(つづぎ): (2)(1)で得られた式に対し、 Amと Av は小さい量なので、 その積 AmAv = 0 という近似を用いることで、 m(t)Av + VAm%3D0 の関係が得られることを示せ。 (3) At の時間が経つ間のロケットの質量の変化は Am でのロケットの質量の平均の変化率は ーbAt <0 で与えられることから、 At の時間内 Am =DーDD<0 At と表現される。At →0 の極限を取ることでロケットの質量の変化を表す微分方程式を導け。 そして、 初期条件としてt3D0[s] でm(0) =D mo [kg] を与えることで、 初期条件を満たす特解 m(t) を求めよ。 ただし、この問題で扱う時間の範囲内ではロケットは内部の燃料を全て噴出するほど時間は経ってい ないとする。 (4)(2)で示した式を At で割って At → 0 の極限を取ることで、 速度vの変化を表す微分方程式を求めよ。 (5) ロケットがt=0[s] で静止していた(v(0) %3D 0)として、 (4)で求めた微分方程式の初期条件を満たす 特解 v(t) を求めよ。