大学古典力学の2質点系の問題です。 この問題の（II）で重心Gに対する相対位置ベクトルとして、解答下線部のようにおいていますが、何故こうなるのですか？分かる方がいましたら教えて下さい。

演習問題 96 2質点系の運動 (I) 右図のように xyz 座標をとる。 長さ 3r の質量の無視できる棒の両端に,それ ぞれ質量 2mmの質点を取り付けたも のが、その重心Gのまわりを一定の角 速度で回転している。 重力はy軸の負voy = の向きに働くものとし、この2質点系の y4 2m cart ro Wo m Vo. vosino- Pox VoCose ス 重心Gを, 原点から、時刻 t = 0 のときに 仰角6 (0<</2)初速度 Do = [Vox, Voy, 0]. (vo=||vo||) で投げ上げるものとする。 このとき、この回転しながら運動する 2質点系について、時刻におけ る (i) 全運動量P, (ii) 全運動エネルギーK, () 全角運動量Lを 求めよ。 また, (iv) この2質点系の位置エネルギーを求め、力学的 ネルギーが保存されることを示せ。 ただし, 2質点系の回転はxy 平面 内で起こるものとし、 空気抵抗は無視する。 ヒント! (i) 全運動量P=PG, (ii) 全運動エネルギーK=KG+K', (i) 全角運動量L=Lc+L' の公式通りに求める。 (iv) 位置エネルギーの基 準を zx平面にとる。 解答&解説 P=Pc=3mUG (ii) 2質 K = (KG ここ KG= 質量 重心 K質重Gがで対 G が, で 対 Vol (速 V01 G Toz こ Vo さ V02 -v=jo =[var-gt+v 以 G (3m) (i) 2質点系の全運動量Pは,全質量 3m が集中したと考えたときの重心Gの運動 量 Pc に等しい。 重心Gには,重力に よる加速度g = [0,-g, 0] が生じるので, その速度UGx成分は, Per PacOS (一定成分は, Voy = - gt+ vosino となる。 t = 0 のとき Poy= Posin より ∴Uc=rc=[vocose, -gt + vasin0, 0] ……① より, P=Pc=3mUc=3m [vocoso, gt + vesin 0, 0] となる。 K 162

この量子力学の一次元ポテンシャル問題が分かりません．可能であれば解説をしていただきたいです．初心者なので丁寧に教えて下さい！

3.w(x)を実関数として以下の形に書くことができるポテンシャルに対する質量mの粒子 の1次元ポテンシャル問題を考える. =2727 V(x) = 2m ·(w¹²(x) — w'(x)). (3.1) ここで,'はxによる微分を表す。例として,w(x)=(mw/2h)x2のときにV(x)はよく知られ た角振動数の調和振動子のポテンシャルから定数を引いたものになる. (a)を運動量演算子,父を位置演算子として、この系のハミルトン演算子は,一般にある 適切な実関数f(x)を用いて 1 2m =(i+if(x))(i-if(x)) (3.2) という形に書くことができる. f(x) を具体的に求めることでこのことを示せ.このこと から,この系のエネルギー固有値 En (n=0,1,...)は非負であることがわかる. 以下では, EoE1E2.･･とする. (b) エネルギー固有値E。=0の束縛状態が存在する場合を考える.この基底状態の波動関数 (x)を求めよ. ただし, 規格化定数は問わない. (c) ポテンシャルV(x)が V(x)= == 2 2 h² + = 1 ;(tanh?(x/a). ma² cosh2(x/a) 2ma² 2ma2 cosh² (x/a)) (3.3) (aは定数) のとき,対応するw(x) を求めよ. また, その結果を利用して、ポテンシャル が 2 U(x) = - ma²cosh2(x/a) (3.4) で与えられるときに基底状態のエネルギー固有値と波動関数を求めよ. ただし, 規格化 定数は問わない. (d) (3.1) 「対」になるポテンシャル V(x) = h² (w12 (x) + w" (x)) (3.5) を考える.この「対」になる系の束縛状態のエネルギースペクトルÉmはÉm=E(=0) となるものが存在しないことを除いて束縛状態のEnと一致する,すなわち,Ēo = E1 E1 = E2, ... となることを示せ. (e) ポテンシャル(3.3)と 「対」になるポテンシャルV (x) を求め, (4) の結果を利用すること で、ポテンシャルが (3.4)で与えられるときの束縛状態の個数を求めよ.

この問題についてわかる人いましたら教えて下さい。

1. 図に示す単純梁について, 以下の間 (1) ~ (2) に答えなさい. (1) 点Cのせん断力Qc と曲げモーメント Mc の影響線を求めなさい. (2) 図のように集中荷重Pと荷重強度q の分布荷重が作用するとき, 点 C のせん断力Qc と曲げモーメ ント Mc を影響線値から求めなさい. ただし, P=30kN, q=10kN/m, l1 = 6m, lz = 2m とす る. 第13回レポート課題 l₁ A C E AA G F 12 x l 2 C 答) (1)省略 2. 図に示す張り出し梁について, 以下の問(1)~(2) に答えなさい. (1) 点Gのせん断力Qc と曲げモーメント Mc の影響線を求めなさい. (2) 図のように集中荷重Pと荷重強度q の分布荷重が作用するとき, 点 G のせん断力Qc と曲げモーメ ント Mc を影響線値から求めなさい. ただし, P = 200kN, q=60kN/m, l1 = 1m, lz = 2m, l3 = 3m, ls = 5m, ls =4m とする. lz ✓ ✓ C es 答) (1)省略 l lz 9 (2) Qc = -10kN, Mc=100kN・m B AB 3. 図に示す片持ち梁について, 点Cのせん断力Qc と曲げモーメントMc の影響線を求めなさい. 2023 年度基礎力学ⅡI es B D (2) Qc = 67kN, Mc = -199kN・m

(物理)お願いします 同じエネルギーってことは単位はN(ニュートン)であっていますか？どうすれば２つの物体のエネルギーが同じになるのか教えて下さい。

6 質量4[kg] 速度 3 [m/s]で運動している物体と質量9 [kg]、 速度 2 〔m/s]で運動 している物体のエネルギーの大きさは同じである。これらの物体と同じエネルギーの大き さとなるものを、次のア~オの中から一つ選び、記号で答えなさい。 (2点)、 ア 質量2 [kg]、 速度6[m/s]で運動している物体 イ 質量3〔kg〕、 速度 6 〔m/s]で運動している物体 速度12 ウ質量2[kg] [m/s]で運動している物体 エ質量:16 [kg] オ質量36[kg] 速度 2 [m/s]で運動している物体 速度1 [m/s]で運動している物体

○初等力学の質問です。 以下に添付している問題⑵~⑻の解答を教えて下さい🙇‍♀️。計算の過程も書いて頂ければ幸いです。 もし、可能でしたら自身の回答における間違い等を確認し、教えて頂けると非常に有難いです。

1 内径aの円筒面の一部が図1のようにA点において水平面に滑らかに接している。 水平面上にばね(ば ね係数k: 質量は無視できる)を設置し、 ばねを α/2だけ締めて静かに離すことで質量mの小球Pを円筒 面に向けて発射する。 重力加速度をg とし、また水平面、 円筒内面はともになめらかであるとする。必要 な物理量は定義した上で用いること。 なお、 各設問に対する解答は解答用紙の所定の欄に導出過程ととも に記入すること。 (1) 小球Pはばねが自然長になった時点でばねから離れた。その理由を運動方程式を用いて説明しなさい。 (2) 小球 P は円筒面内に入り、円筒内面に沿ってB点まで達した。 このときの小球P の速度を求めなさ い。 (3) 円筒面内における小球Pの運動方程式を求めなさい。 (4) 小球Pが(2)に引き続き円筒内面に沿って運動し点Cを越えるために、 ばね係数kが満たすべき条件を (不等式で)求めなさい。 (5) 小球Pは点Dにおいて円筒内面から離れた。 このときのばね定数kを求めなさい。 (6) (5)において、 小球P のその後の運動について式を用いながら説明しなさい。 (7) (6)において、 小球Pが達する最高点のy座標を求めなさい。 (8) AD 間における小球P の加速度の大きさを0の関数として示しなさい。 k P műm Mo m VA A -120° D B C x

アリストテレスの自然学と近代以降の自然学との違いはどのような点に認められるか。気づいたことをあげてもらえると助かります。

こちらの問題2,3を教えて下さい。 2の(2)は手間が掛かりそうでしたら大丈夫です。

[問題2] 2つのベクトルA = ex + 2ey+√3ez, B = -2ex-ey + V3ez が直交座標系Oxyz で表されてい る。 つぎの問いに答えよ。 (1) ベクトルAの単位ベクトルe』 を求め、 直交座標系Oxyzで見た方向余弦を示せ。 (2) 内積A・Bおよび外積A×B を求めよ。 [問題3] 直交座標系でない2次元座標系 Oxyの基本ベクトルをex, eyとした。 点Pの位置ベクトルOPを r = xsex + yrey としたときのベクトルの大きさを求めよ。

この問題の解き方教えて下さい 答えと違う答えが出てしまいます よろしくお願い致します

46 3. 静 ステップ 3 図3.5のように、空気中に置かれた Q1 Q2 の電荷間のある点Pに Q=+3μCの電荷を置いた。 Q1, Q2 Q3に働く静電力の大きさFL FF, 〔N〕と向きを答えなさい。 Q₁ = + 10 µC Q=-15μC P =5cm=5cm_ 図 3.5 F₁ = F2= F3= 向き 向き 向き ヒント! Q2とQ2の間に 1, Q₂QT 働く静電力 Q の間に働く静電力 め、合成する。

電磁気の問題になります。 赤マーカーについて詳しく教えて下さい。

3.2 座標(r, 0)の点PのA点および B 点からの位置べクトルを T, r とすると,電流 2 1. 電流2によりP点に生じる磁束密度B1,B2は 大きさが Bi Hoi 2πri " となる. となり、向きは右ねじの回転方向となる. <PAB=1,∠PBP' = 0; とすると,求める磁 束密度B=B+B2= (Bæ, By) の各成分は By = B₁ sin Bx = B₁ cos +0, 1 B₂ = TT 2 Hoisin 0, 2π TC 2 2 B = √ B² + B ²₁ ri Moi 2πr 2 = + + B ₂ cos sin 02 r 2 -+0₁) + B₂ sin (2) Ho i 2πrir 2 TC 2 2 +82 +0₂ = A0₁ 導線1 Hoi cos 0₁ 1 2π ri 0 d + B B2 3 B₁ cos 0₂ r2 12 N 0 B0₂ P (r, 0) 2 P x r₁ + r ² + 2 r₁ r₂(cos, cos 0₂ + sin 0, sin 0₂) 2 1

電磁気学の問題になります。 (2)について分からないので教えて下さい。

無限に長い直線状の導線と一辺の長さaの正方形コイルが, 図のような配置でxy面内におか れている. 導線には定常電流 Ⅰ が -y 方向に流れており, コイルは x 方向に一定速度で運 動している. 導線とコイルの距離をr, コイルの抵抗をR, コイルは1回巻きとして, 以下の各 問に答えよ.ただし, コイルの自己誘導は無視できるものとする。 また、導線とコイルは真空中に あり,真空の透磁率はAとする. 導線とコイルの太さは無視してよい。 y コイル a a r+a (1) 電流 Ⅰ が作る磁場のxy平面の任意の点(x=0を除く)における大きさと向きを求めよ. (2) コイルに発生する起電力を求めよ.