全く手が付かないです。教えていただけると幸いです。

2.2017年2月に, NASA が地球から約39光年離れた恒星系「トラピスト1」に地球に似た新しい7 個の系外惑星を発見したと発表し,大きな話題になった。地球からトラビスト1への簡単な宇宙 旅行のモデルを考えてみよう。 宇宙船が地球からトラビスト1まで光速の 80 %の速さで等速度運動すると仮定し!,以下の間 に解答せよ、ただし,話を単純化するため,地球とトラピスト1は相対速度ゼロの二つの慣性系 であるとする。 (1) 地球上の観測者から見ると,地球とトラビスト1は静止しており,運動しているのは宇宙船 である。この観点から,宇宙船がトラビスト1に到達するまでに要する地球上での時間と 宇宙船内での時間 (単位は yr (年))を求めよ。解答は有効数字2ヶタとする. (2) 宇宙船内の観測者から見ると,宇宙船は静止しており, 運動しているのは地球とトラピスト 1である。この観点では,(1) で求めた宇宙船内での時間はどのように説明できるか? 【(2) のヒント] 宇宙船内の観測者が測る地球とトラビスト1の距離はどうなるだろうか?

全く手が付かないです。教えていただけると幸いです。

1. (1) プランク定数丸,真空中の光速c,ニュートン定数Gだけを組み合わせて,エネルギー,質量。 長さ,時間の次元を持つ定数を構成せよ.なおこれらはそれぞれ,「プランクエネルギー」, 「プランク質量」,「プランク長さ」,「ブランク時間」と呼ばれ,宇宙誕生の際や量子重力理 論を考える上で重要な役割を果たすパラメータであると信じられている。 (2) 上で求めた4つの定数の値を SI標準単位で求めよ、有効数字2ヶタで答えること。 注:解答自体はネット検索等で簡単に見つけられると思いますので,考え方や計算過程をきち んと示すこと、答のみ書いたレポートは評価しません。] 2.2017年2月に, NASA が地球から約39光年離れた恒星系「トラピスト1」に地球に似た新しい7 個の系外惑星を発見したと発表し,大きな話題になった。地球からトラビスト1への簡単な宇宙 旅行のモデルを考えてみよう。 宇宙船が地球からトラピスト1まで光速の 80 %の速さで等速度運動すると仮定し!,以下の問 に解答せよ、ただし,話を単純化するため,地球とトラビスト1は相対速度ゼロの二つの慣性系 であるとする。 (1) 地球上の観測者から見ると,地球とトラピスト1は静止しており,運動しているのは宇宙船 である。この観点から,宇宙船がトラビスト1に到達するまでに要する地球上での時間と 宇宙船内での時間 (単位は yr (年))を求めよ。解答は有効数字2ケタとする。 (2) 宇宙船内の観測者から見ると,宇宙船は静止しており,運動しているのは地球とトラピスト 1である。この観点では,(1) で求めた宇宙船内での時間はどのように説明できるか? 【(2) のヒント] 宇宙船内の観測者が測る地球とトラピスト1の距離はどうなるだろうか? 3.重力は他の3つの力に比べて極端に弱いにも関わらず,天体の運行などの宇宙規模の現象に対して は支配的な役割を果たす。その理由を考察し簡潔に述べよ。 4. 湯川秀樹の中間子論によると,相互作用の到達距離はその相互作用を媒介する素粒子の換算コンプ トン波長程度と見積もられる。この考え方を弱い力に適用してみた場合,弱い力の到達距離は どの程度と見積もられるか考察せよ。ただし、弱い力を媒介するボース粒子(ウィークボソン Wキ,z°) の質量は,W*が約 82GeV, z° が約93GEVであることが実験によって判明している 弱い力の到達距離は授業中に紹介しているので,きちんと計算を書くこと、] 2 「つまり,宇宙船の発着に伴う加速·減速や方向転換の加速度などはすべて無視します。 2粒子の換算コンプトン波長の定義は、mをその質量として、入=ー 媒介する光子は質量なので、換算コンプトン波長は無限大となる。ごれは電磁力が長距離力(到達距離 = 無限大)である ことを表している。同じ理由で重力は長距離力であるので、(未発見だが)重力子も零質量であると考えられている。しかし ながら,強い力を媒介するグルーオンも零質量であることがわかっているが、授業で述べたように強い力は短距離力であっ て、原子核の大きさくらいしか力が届かない。これがどうしてかは難しい話なので、きちんと知りたい人は,量子力学を学 んだ後、大学院で QCDを勉強して下さい。 (自然単位系では、A=)例えば,電磁力を

分野は力学で、ベクトルを利用する問題です。 画像1枚目の問題のアプローチを教えてください､､､ 事情があって手元に参考書が全くなくて、ググッても高校物理ばっかりなのです…。 こんな質問で申し訳ないのですが、是非ヒントをください🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️

地上から物体を初速度v(t =D 0) = Voxi + Vozkで投げたとき (Voz > 0)、物体はr(t) = voxti + (vozt -gt?)kで示され る放物運動をする。最高点の高さとそこでの速度と加速度を 求めよ。

1枚目7.2.3の2段落から式(7.2.25)までの解説がよくわかりません。どなたか教えてください

ーー ^ま ESジンジーレレYバ。 7.2.3 レイリー-ジーンズの式 は無限自由度の調和振動子の集ま りであると解釈できるから (A6節) (7.2.23) 式をそのまま用いて単純に 友, oo とすれば」 真空の比熱は発散してし まう。とすればぱば, 真空は熱浴から無限にエネルギーを得ることになり. 熱平衡状態 は突現し得ない。 もちろん, これは経験事実相容れない. それを認識した上で, あえてエネルギー等分配則が成り立つ場合に予想される幅射スペクトルを求めてみ よう. 1 辺の立方体内の電磁場を考えて周期的境界条件 (periodic boundary com- ition) を課おとにすると 電磁場の波長の整数合がと一致する必要がある こま6 7 をの各成分で成り 立つので, 波数ベクトルを7/(2)合した5 講和 ミたのを十 は無炊元の幣数ペクトル ぁみ となる. したがって, 波数の大きき上がまで の重囲に 合、 対応する整数ベクトア 開にある波数ベクトルの個数は, ヵル/(2r) の場合 ーーードー 0 ポテンシャルエネル "18 格子点上が安定な基準点だとすれば, をこからの変位を qとしたとすき 2人kea (7 20) 式のように 2 数でET のとのBB " 個の原子からなる固体を考える 上 6 としてよい で08計半しBluc 6 6であるが, もちろ

空間座標の反転ではどうして(2.16)と(2.17)が成り立つのでしょうか

@y/(の : の / | 2 りー PO 2.15) をうる- 2.14) と (2②.15) とを比較すると, 右手系 と左手系とでは, 右辺 の Lorentz の力の第2 項の符生に違いがある. この結論は他の成分についてもゃ同様 でぁる. したがって, Lorentz の力の作用のもとにおける京電荷の 運動方程式 は。 空間座標反転のもとで共変的でないと考えるかもしれない. しかし, 上の謙 論は (2.13) の仮定にや とづくもので, 電場については 婦(%/。のニー(*, の (2.16) でよいが, 磁場の変換性は (2.13) のかわりに (*/ の ー P(*,の 2.17 であたえられる. (2.16) と (2. 17) の変換性のもとでは, 運動方程式の *" 成分は 2 gy/ gs/ ーーの ー 6。(ダ(の 9+g ッ し(7の, の一 0 ぢし(7(の), j (2.18) となって, これは (2.14) とまったく同形である. (2.17) の型の変換をするベク トルを軸性ベクトル (axial vector) といい, (2.16) のよう な普通の変換をするべ クトルを極性ベクトル (polar vector) という. たとえば, 二つの極性ベクトルの ベクトル積は軸性ペクトルである. 磁場はペクトル場であるが, 普通のベクトル 場ではなくて, 軸性ベクトル場である・ 2②.16) と (2.17) の変換を用いるとすぐに, 左手系で も右手系のそれとまった く同形の Maxwell の方程式 2g(*/ 7 rot' 及(*。 の十 =0 の/(%/,7 sa 5 ro (W。 のーー uo00 diy の(*, のニの(@5 div7 (% の三 がなりたつことを示せる. この証明は読 人 先朋忠相」

こちらの3.を示せる方はいらっしゃいますでしょうか。

=つの電荷の作る電場につい<議論する。 (0,0,.22) に+2 の電荷を, (0,0,-の2)に- の電春 を置く。 1 電場 世 の 。 ア) 2 方向の各成分(。 太, 戸)を記せ。 2. 1の答の分母は7が#= (x+z2の2より充分小さいと仮定して展開すると, 隊 3の (CM |: (2 2 27* となる事を示せ。マクローリン展開の公式に当てはめれば良い。 3. 2の答を用いて, 電気双極子の作る電場が 173 の速さで減衰する事を示せ。

教えてください🙇‍♀️

16】 時速 210 km で走行中の新幹線が非常プレーキをか けると, 停止するまでに約 2.5 km 走る. 非常プレ ーキをかけてから停止するまでにどのくらいの時間 ンーへ走り続けるか. 等加速度運動と仮定せよ.

(Ⅱ)の解き方がまったく分かりません。 分かる方教えてください。

(⑫) 図1 に示すプリッジ回路を考える、 ただし, Ai-避 尺はすべて抵抗である. また, 検流 計の内部抵抗は 0 であるとする. G) 検流計G を開放したときに bd間に現れる電位差 ri。を求めよ. (G) 可変抵抗 到 を調整し. 未知抵抗 .を求めた. その際, 検流計を流れる電流を =1 JFA まで小さくすることはできた れ以上は小さくできなかった. この時, 測定 結果に含まれる不確かさを加一記およびを用いて表せ. 単位も明記すること. た だし, 確率分布は知形分布を仮定し 不確かさは標準不確かさの形で求めればよい. また, 平衡条件近くを考え, 適宜近似を行ってもよい. なお, 検流計の表示に不確か さは含まれず, その他の不確かさも無視できるものとする.

この問題の答えがこのようになったのですが、合っているか確認してくださいますか？ 間違えていたら解説をよろしくお願い致します

課題 以下の文章・数式の空欄に当てはまる数値や式を答えよ。 数値は SI 単位系の適切な 単位によって表されておぉおり、解答に単位を記す必要は無い。 x 軸上を運動する物体がある。 この物体の時刻 t における位置を x(0 とする。 この物体 の、時刻 t における x 方向の加速度が -4x(0+16 と表されている。この物体は t=0 にお いて原点で静止していた。 x(① に関する微分方程式 誠 =|(①| の解を求めるために、定数 k を用いて、 X(①ひ=x(O+k と置く。X(① の二階微分が X(① に比例するように k の値を選ぶと、 のえ 較ys ドー| (2) | となり、X(G) の役人方程式は テテ =| (3) | となる。 また、 この徴分方程式の初 dr 期条件は X(⑭=0) =|(④ | ぉょび =0) =|⑤| でぁる。 X() の解の形を メ⑰ = 4cos(p) sin(7) と仮定して微分方程式と初期条件から解を 求めると 4ー|(⑥ト ぢ=|(⑦ | ぉよび ァー|(⑥) | となる。 ここから x() を求めれば

物理のが苦手なので教えてほしいです。 よろしくお願い致します

課題 以下の文章・数式の空欄に当てはまる数値や式を答えよ。 数値は SI 単位系の適切な 単位によって表されており、解答に単位を記す必要は無い。 x 軸上を運動する物体がある。 この物体の時刻 t における位置を x(0 とする。 この物体 の、時刻 t におけるx 方向の加速度が -4x(①+16 と表されている。この物体は t=0 にぉ いて原点で静止していた。 2ァ x(①) に関する微分方程式 人 ー | ①) | の解を求めるために、定数 k を用いて、 X(①=x(D+k と置く。X(ぃひ の二階微分が X(O に比例するように k の値を選ぶと、 2 ょ=| ②) | となり、X( の微分方程式は と ー | | となる。 また、 この微分方程式の初 期条件は X(= 0) =| (4) | ぉよび 時 である。 ヌ(t) の解の形を (0 = 4cos(7の)博sin(p) と仮定して微分方程式と初期条件から解を 求めると 4=|(6)トぢ= [loぃ| および ヵー| (8) | となる。 ここから x(① を求めれば、 この物体の運動の範囲は ご <| (10) | でちるに とがわかる。また、速さが最大に なるのは物体が z 三| (11) | にある瞬間である。 時刻 =0 以降に最初にこの点を物体が通 過する時刻は | (12) | である。