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

苦手です。教えていただけると嬉しいです

問5 図4に示すように、 伸びない糸で天井からつながれた質量2.0kgの小球を点Aから初速度0m/s で放した. その後,最下点Bを通過し, 点Cに達した. 重力加速度を9.8m/s2とし、摩擦や空気抵抗はないものとする. 運動中、糸はピンと張っており、力学的エネルギー保存則が成り立つものとする. 高さおよび位置エネルギーは 点Bを基準とし,点Aの高さは1.0m, 点Cの高さは0.5mである。このとき、以下の問いに答えよ. 【2点×8】 (1) 点A, B および点Cでの小球の位置エネルギーUA, UB, Uc をそれぞれ計算せよ. (2) 点A, B および点 C での小球の運動エネルギーKA, KB, Kc をそれぞれ計算せよ。 (3) 点Bでの小球の速さ VB を計算せよ。 ただし, 0.1の平方根を0.32 とし, 小数第2位まで計算せよ. (4) 点Cを通過した後, 点Dまで上昇した. このとき, 点Bからみた点Dの高さH [m] を計算せよ. 1 A B 図5 運動する物体

1-6式と、1-10式の違いはなんでしょうか...。 回答よろしくお願いします🙇‍♀️🙏

自熱電庫 T山01, I884年にこれらの波長(入 (nm]) が 大式に従うことを見出した。 ス=364.56 スクリーン スリット )原子核があって、 (1-4) ごある3。 古典物理学を適用すえ 果,電子は次第にエラ 。しかし、実際は1- スペクトルではなく 盾は,古典物理学の かけとなった。 -4 ト/1-4)にカ=3を代入すると,次のような波長の光(赤色)となる。 = 656.208 nm nは3以上の整数 (1-5) 3° プリズムの材質を石英に替えると,紫外線領域のライマン系列 (Lyman es)とよばれる一連の発光線が得られ、塩化ナトリウム結晶をプリズム 一用いると、赤外線領域のパッシェン系列(Paschen series),ブラケット 入= 364.56 3°-4 1000) は,1890年に波長の逆数の波数vを用いて,可視光領域,紫外線領域, (1-6) る列(Brakett series)がそれぞれ得られることがわかった。 1]ュードベリ(Johannes Rydberg: 1854~1919)とリッツ(Walter Ritz : 1878~ 赤外線領域のすべての発光線を説明できる次式を提案した。 1 こをかけると、放 ーの高い水素原 ると、 水素原子 デーー() ア=チーR/1 水素放電管からの発光スペクトルのすべての波長を説明できる,この式 (1-6)のもつ意味は一体何なのだろうか。以下,順にみていこう。 > n>0 いずれも整数 ここで,Rはリュードベリ定数(実験値R=1.09737 × 10' m-')である。 (1) ボーアの水素原子モデル ボーア(Niels Henrik David Bohr : 1885~1962)は, 1943年に水素の発光スペク ような3つ トルを説明する理論を提唱した。 プランクによるエネルギー量子の概念 16

シュレディンガー方程式についてです。下の2枚のように、ハミルトン部分の表記というか数字が違うのは何故ですか？これらは、講義の流れからして同じものを表す式のはずなのですが別のものに見えます。 講義はよく分からないし学術書は知らない原理を簡単に用いてくるしYouTubeを見ても... 続きを読む

h°( ? 2mlax? ay? az? 1 e? -D=ED 4TE。 Y 運動エネルギー 位置エネルギー 全エネルギー

位置エネルギーのhの部分の求め方がよくわからないので教えていただきたいです💦お願いします🤲

53 2 N142. 振り子の運動 長さ0.20m の糸の一端に 質量0.30kg のおもりをつ け,他端を天井に固定する。 糸と鉛直方向とのなす角が 60°となるように, 図の点Aまでおもりをもち上げ, 静かにはなした。重力加速度の大きさを9.8m/s? とし,重力による位置エネルギーの基準を最下点B 0.20m) 60° A B Bo ひ- とする。 (1)(点でのおもりの速さをひとする。表の空欄 を埋めよ。計算する前の式で表せ(0は除く)。 運動エネルギー【J] 位置エネルギー[J] A B (2) 点Bにおける速さひは何 m/sか。 放

高さ10mの滑り台を質量30kgの子供が滑り降りる時、運動エネルギーが位置エネルギーの3倍になる高さを求めよ 至急教えて頂きたいです。

この問題の(2)が分かりません。教えてください

【間 11 (第2回レポート 【問4】 の関連問題) 図のように, 一部を切り取った半径 R 円欄の断面図 の円環の左端に, 鉛直上方から質量 m のおもり落とし, 円環に沿って滑らせる。 最下 点をおもりが通過したときの時刻をt%3D0, 速さが v0であったとして, 以下の間に答え よ、ただし, 重力加速度の大きさをg, 円環とおもりの間には摩擦は無いものとする。 また,円環の中心を原点とし, 鉛直下向きを 軸, 水平右向きをy軸にとることにし. また,回転角0は, 軸から反時計回りを正の方向として測ることにする。 (1) この問題設定においては, カ学的エネルギー保存則の成立条件が満たされているこ とを示せ。 (2) おもりが円環面上にあるとき, 位置エネルギーの基準点を円環の最下点として, カ 学的エネルギー保存則の式を立てると mg mg= mu° + mgR(1 - cose) となる(v= Ró). おもりが最上点(03Dπ) にあるときは, mg= m+ 2mgR となるので、v0 の下限は vo 2 v4gR でよいことになるが, 第2回レポート 【問4】 (4) では, vo の下限はこれより大き く5gR であることが示されていたので, V4gRを下限とするのは誤りであることがわかる, そこで, この力学的エネ ルギー保存則による解法が誤りである理由 (どこに誤りがあるのか)を答えよ。

運動方程式は立てられるのですが、保存則についてよくわかりません。 特に、赤字で書いた3点がわかりません。 とても基礎的なことだと思うので、理解したいです。 よろしくお願いします。

AV me= -mg mat V mu =-mg ひ )なじら ノなせ両辺に いie d いをかけるのか 金(土mレ-- mga)=02なせ様分お Buy Imレーmg は一定であり、 保在している。 意味かわかりません。

ラザフォード散乱のモデルでラグランジアンに出てくる-α/r ってどうゆうことでしょうか？

のtwl 59|| / | 8.4 ラザフォード散乱の敏分断面積. できる (図8.4). 通常はこれを散乱方向の立体角で割り. 散乱微分断面積 (scat- tering differential cross section) : 9 。 28の 5の o 2 |2zrsin9d9| sinの dの (8.3.1) を定義する. 8.3.3 ラザフォード散乱における粒子の軌跡 この系において, 粒子の運動はその角運動量ベクトルに垂直な 2 次元面内*10に 留まる. 図8.3 のように, 原子核の位置を原点とした極座標 (7,ゎ) をとると, 粒子 のラグランジアンは ィー 2m(2+7のの)-ニ (。主zZ@?) (8.3.2) となるのはこのラグランジアンの循環座標 (4.1 節) となっているので, それに 人け応する共役運動量 7 : boo (8.3.3)

物理の位置エネルギーから力を求める問題です。 写真では、xについての偏微分を行っています。 (y,zについては同様に計算できるので省きます) 微分を行う際に"-"(マイナス)が出てしまいます。 答えはプラスになっているので、おそらくココの偏微分で間違っているんだと思います... 続きを読む

16、 位置ユキレギー 公交っ 丈でちえSAとき, カる衣めま。 レー トドでしTTY ニ 9 ー 2 7, の> こ 4 回KS は2 4X 4cEo 22r9キる '