解き方がわかりません。 教えていただきたいです。

29. 次の微分方程式の一般解を求めよ. (1) d²x dx +3 +2x=0 dt2 dt d²x dx (2) - 2 +x=0 dt2 dt 31 (3) 解答 d²x dt2 +9=2cos 2t (1)一般解は,特性方程式 2 +3 + 2 = (入 + 1) (入 + 2) = 0 ⇒ 入 = -1, -2 より, x=cle '+c2e- -2t (C1, C2 は任意定数) である. (2) 一般解は,特性方程式 X2 - 2X + 1 = (入 - 1)2 = 0 ⇒ 入 = 1 より, z = e (Git+c2) (C1, C2 は任意定数) である. (3)この微分方程式の非同次項が 2 cos 2t なので、 一つの解はn(t)=Acos 2t + Bsin 2t d² (Acos 2t + (AとBは定数)という形であるとして, 微分方程式の左辺に代入すれば, dt2 Bsin 2t) + 9(Acos 2t + Bsin 2t) = 5A cos 2t + 5B sin 2t となる. これが 2 cos 2t に等 しくなるように A と B を決めれば, A = 2/5, B = 0 となる.よって,一つの解は 2 d²x n(t)== cos2t であることがわかる. また, 同次方程式 +9=0の一般解は, 特性 dt² 方程式入2 +9 = 0 ⇒ 入 = ±3i より C cos3t + C2 sin 3t である. よって, 求める一般 解は,同次方程式の一般解と非同次方程式の一つの解の和であるから π = C cos3t + C2 sin 3t + = cos 2t 5 (C1, C2 は任意定数) である.

電磁気の問題です。大至急解き方を教えていただけないでしょうか……。全く解き方がわかりません。どなたかどうかお願いします

問題5 (この問題では適宜対称性を援用せよ.なお, 1) 2) では Ia はIのままで計算すれば よい. 3) では Ia の表式の計算が必要となる) 極板が半径rの金属円板, 極板間距離がl の (十分理想的な) 平行板コンデンサがあるとする. いまこのコンデンサは充電中であるとする. 充電中には極板間の電場は時間変化するが, 空間的には一様 (極板間のどこでも同じ) であると仮定する.また, 2枚の極板が底面(上面・ 下面), 高さlの円柱を考えておこう. の → 1) 極板間では電流密度はすであるが,変位電流密度 J = o はすではない。極板間 で極板と同じ半径rの円板面をDとするとき をDにおいて面積分したものを,変位電 at 流La=pn as とする。 上記の仮定より Laは極板間で一様となる。変位電流 I』が上記 Jar Hola の円柱の側面に作る磁場の大きさBがB= となることを示せ. 2πr 2) 極板間の電位差を Vとする. 上記の円柱の側面におけるポインティングベクトルの大きさ Sを計算し, Sを側面にわたって積分したものを W とすると W = VI』 となることを示せ . πr² 3) 定数Cを C= com とおく。 時刻がt=0〜tのときに、電位差がV= 0〜V と変化した l とする.このとき, 2) の Wを積分すると - wa = 1/2 CV2 となることを示せ。 W dt

機械工学科に通ってます。 流体力学についての質問です。 応用流体力学の問題なのですが、全くなに言ってるかわからないので、どなたか知っている方がいればお知恵をお借りしたいです。 全然わからないので、お助けいただけると本当に嬉しいです。よろしくお願い致します！！ ・1 ... 続きを読む

に示す4種類の容器において、 底面の栓に働く全圧力が大きい順に並べ (等号、不等号を用いて), その 理由を述べよ。 また、 各栓の面積は同一断面積 A を有するものとする. (⑥6)> (④)=(d)→(c) → (c)> (a) = (d)>cb) Ⅱ. ヘアドライヤー(図2)とホースを複数使って、 一人の人間(体重 60kg)を浮かせたい。 ヘアドライヤーは少なく とも何個必要になるか推定せよ. 1,260 =77213 lito. 通常のドライヤーの風量は 1.2m²/m 22-4 V₂ 293 373 シャルルの目より Vo - 空間分子程は8×2/+32×1/18= 空気の粘性係数を/4 Z = 温度は 14 ( 30313233-22-4 28.5L-28.8g D= cd A pu² / 2g 1.01 2442 - #9 Ⅲ. エアホッケー(図3)のパックにかかる摩擦力を推定せよ. u (x-J) ett ax word. = const zaz", + y ) N =28.5L 28.8gなので 373Kと仮定する Polaz" NIPT (a) (b) (c) (d) 図1 パスカルのパラドックス Dzmg cd A pu²/29 z mg 図2 ヘアドライヤー u² z とおくと 597 2 mg² 人間の断面を1.7×0.6×0.2 = 0,20m GAPとなる 2mg2 2×60×98 u²3 CdA² =0,4x0,2x10- =1.43x10² u≧11.94.0.02597 よってドライヤーは11.94 ミキマミチ 躰ほど必要である。 図3 エアホッケー 余白が足りない場合は、 裏面に解答可能.

機械工学科に通ってます。 流体力学の問題についての質問です‼︎ 応用流体力学の問題が全くわからないので、どなたか知っている方がいればお知恵をお借りしたいです。。 すごく、難しいと感じていて困っているので、どうか助けていただければ嬉しいです。 ・（1）　パスカルのパラ... 続きを読む

に示す4種類の容器において、 底面の栓に働く全圧力が大きい順に並べ (等号、不等号を用いて), その 理由を述べよ。 また、 各栓の面積は同一断面積 A を有するものとする. (⑥6)> (④)=(d)→(c) → (c)> (a) = (d)>cb) Ⅱ. ヘアドライヤー(図2)とホースを複数使って、 一人の人間(体重 60kg)を浮かせたい。 ヘアドライヤーは少なく とも何個必要になるか推定せよ. 1,260 =77213 lito. 通常のドライヤーの風量は 1.2m²/m 22-4 V₂ 293 373 シャルルの目より Vo - 空間分子程は8×2/+32×1/18= 空気の粘性係数を/4 Z = 温度は 14 ( 30313233-22-4 28.5L-28.8g D= cd A pu² / 2g 1.01 2442 - #9 Ⅲ. エアホッケー(図3)のパックにかかる摩擦力を推定せよ. u (x-J) ett ax word. = const zaz", + y ) N =28.5L 28.8gなので 373Kと仮定する Polaz" NIPT (a) (b) (c) (d) 図1 パスカルのパラドックス Dzmg cd A pu²/29 z mg 図2 ヘアドライヤー u² z とおくと 597 2 mg² 人間の断面を1.7×0.6×0.2 = 0,20m GAPとなる 2mg2 2×60×98 u²3 CdA² =0,4x0,2x10- =1.43x10² u≧11.94.0.02597 よってドライヤーは11.94 ミキマミチ 躰ほど必要である。 図3 エアホッケー 余白が足りない場合は、 裏面に解答可能.

解説お願いします。

以下の問題文を統んで, 3 12]の中に適切な式または数値を書きなさい。 「1) 図3-1のように,内部抵抗が無視でき る起電力 E, [V) および Ex [V] をもつ直流電源、 抵抗値52, 2 2, 10 S2 および2.5 2 の抵抗からな る直流回路がある。各抵抗値ならびに起電力 E は常に一定であり,起電力 Eaは可変である。各 起電力は常に正の値をとり, 電流ム (A] ならび に電流 12[A) の符号は,図に示す向きを正とす る。電圧計Vに流れる電流は無視できるものとす る。また,電圧計にかかる電圧をV[V] とする。 (1)最初,スイッチSは閉じており,電流ムならびに電流 I。は, 共に 20A であった。このときの起電力 Eは1]V, 起電力 Eaは2 ]V, 電圧 Vは [3]Vである。 (2) 次に,(1)の状態からスイッチSを開いた。 このときの電流I,は[ Vは[6]Vとなる。 (3) (2)の状態から起電力 E. を調節して, 電圧 Vを(1)の状態と等しい値の3]Vとなるようにした。 このときの起電カ Eaは7]Vであり, 電流ムは8]A, 電流 Jaは9]Aとなる。 [I] 電気容量Ci [F] のコ ンデンサーAと, 電気容量 Ca(F)のコンデンサーB がある。コンデンサー A, Bと直流電源を接続した図 3-2および図3-3の回路 について考える。なお, こ れらの回路は電源と接続してからじゅうぶんな時間が経っているものとする。 (1) 図3-2の回路において, mとnの間の電気容量は, C. および C。を用いて表すと 10 (2) 図3-3の回路において, mとnの間の電気容量は, C. および Caを用いて表すと1]F] である。 (3) 図3-2の直流電源の電圧を4V, 図3-3の直流電源の電圧を 10Vとした。このとき, 図3-2およ び図3-3の回路が持つ静電エネルギーU [J]は共に等しい値であった。これより, コンデンサーAと Bの電気容量の比 (C.: C) を求めると [12] となる。ただし, Ci は Caよりも大きい (C>C) とす る。 S [ 59 |22 |100 |2.59 オ E Ez 図3-1 OA, 電流I。は5]A, 電圧 m- m ココンデンサー A コンデンサーA コンデンサーB G 4V 10V |C |C コンデンサーB Ja n n 図3-2 図3-3 [F]である。

問2の(3)(4)を教えてください

問2. ばね定数 k [N /m] (k > 0) の軽いばねがある。なめらかな水平面上でこ 自然長 のばねの左端を固定し、右端に質量 m kg] の物体を取り付けた。次に、 手で mm 物体を引っ張ってばねを自然長より cm 伸ばしてから静かに手を放した。図 0 に定義された座標軸に基づいて、その後の物体の運動について、以下の間に答 えよ。ただし,時刻 ts]での物体の位置を (t) [m] とし、ばねが自然長のときの物体の位置を原点とする。 (1) Find the restoring force F, [N] that the spring tries to return when the object is displaced by z m from its natural length. (2 points) d'z as its acceleration. dt? (2 points) (2) Find the equation of motion of the object, using the notation of (3) Find the general solution of the equation of motion of the object. (3 points) (4) Find the solution that meets the initial conditions described in the problem. Here, the moment when the hand is released is set as time t==0s. (3 points) 問3.問2では摩擦などの抵抗力がない理想的な単振動を扱ったが、実際には抵抗力が存在する。 抵抗力は速度 dt に比例することが多く、この比例定数をc[N.s/m] (c> 0) とおくと、 運動方程式は教科書 P.66 の(2.40)式として表 される。この方程式の一般解は、 教科書 P.52に示す「定数係数の2階線形同次微分方程式の一般解」として表され、 教科書 P.66 の下段3行に示すような解 a) c)となる。これらの解の導出課程を、 以下の手順に従って示せ。 d。 da. (1)(2.40)式 m = ーkc - c dt? の右辺において、c dt の項の符号がマイナスである理由を考察せよ。 dt (2点)

問2の(3)(4)を教えてください

問2. ばね定数 k [N /m] (k > 0) の軽いばねがある。なめらかな水平面上でこ 自然長 のばねの左端を固定し、右端に質量 m kg] の物体を取り付けた。次に、 手で mm 物体を引っ張ってばねを自然長より cm 伸ばしてから静かに手を放した。図 0 に定義された座標軸に基づいて、その後の物体の運動について、以下の間に答 えよ。ただし,時刻 ts]での物体の位置を (t) [m] とし、ばねが自然長のときの物体の位置を原点とする。 (1) Find the restoring force F, [N] that the spring tries to return when the object is displaced by z m from its natural length. (2 points) d'z as its acceleration. dt? (2 points) (2) Find the equation of motion of the object, using the notation of (3) Find the general solution of the equation of motion of the object. (3 points) (4) Find the solution that meets the initial conditions described in the problem. Here, the moment when the hand is released is set as time t==0s. (3 points) 問3.問2では摩擦などの抵抗力がない理想的な単振動を扱ったが、実際には抵抗力が存在する。 抵抗力は速度 dt に比例することが多く、この比例定数をc[N.s/m] (c> 0) とおくと、 運動方程式は教科書 P.66 の(2.40)式として表 される。この方程式の一般解は、 教科書 P.52に示す「定数係数の2階線形同次微分方程式の一般解」として表され、 教科書 P.66 の下段3行に示すような解 a) c)となる。これらの解の導出課程を、 以下の手順に従って示せ。 d。 da. (1)(2.40)式 m = ーkc - c dt? の右辺において、c dt の項の符号がマイナスである理由を考察せよ。 dt (2点)

この問題の（b）はab間の静電容量とc∞間の静電容量を足せば良いだけですか？

図1.1に示すように、 二つの同心導体球は、 内球の半径a [m]、 外球の内径6 (a<b)、外球の外径c(c>b)からな る。(a) 内球導体と外球導体との間の静電容量、 (b)内球が接地されていたときの静電容量、 それぞれを求めよ。 3. 図1.1

右図のような回路で、初めにコンデンサーc1を電圧Ｖ0に充電しておく。スイッチs1を閉じてC2に充電し、次にs1を開きs2を閉じてCR2の電荷を放電させる。このような操作をn回繰り返すとc1の電圧はいくらになるか。 といった問題です！答え、お願いします！

3. 右図のような回路で、はじめにコンデンサーC」 を電圧 %に充 C= S EC 電しておく。スイッチ S を閉じて Caに充電し、 次に Sを開き S2を閉じて Cの電荷を放電させる。このような操作をn回繰り 返すと C の電圧はいくらになるか。 Si 【注、最初に Cを電圧 6に充電すると、蓄えられる電荷 O.-Cio Si を閉じると、 電荷の一部がCに 流れる。 CとCは並列に接続されているので電圧は管しく、これをれとする。 この時 Ou- Cilo-(Ci+C)/ CにOK, OにCいの電荷が蓄えられている。 次に S.を開いて S: を閉じてcの電荷を放電すると、 残 っている電荷はGにCAでハーT0CV(C-C), これをn回繰り返す)

この問題の答えと解説を教えて頂きたいです。

1. 下図のように、充分に長い4本の導線 a, b, c, d を平 行に置く。各導線は、導線に垂直な平面上で、一辺 の長さが a [m] の正方形の頂点を通っている。 また、 各導線には、同じ向きに同じ強さの電流I [A] が流さ れている。導線dのl im] の部分に働く力Fの大き さF INを求め、向きを図示せよ。 ただし、空気の 透磁率をμ [N/A]とする。 a.6.cに流れる電売が dの部分に作るを考却! Fa d a D He a A D BO CC C B C