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ポテンシャルエネルギーと力

F=(-2kxy,-kx^2)からポテンシャルエネルギーを求める問題なんですが、F=∇UからF=(∂U/∂x,∂U/∂y)なんですよね? ここからFの両成分を積分して足したんですがどうしても答えと合いません。 誰かご教授ねがいます。 ちなみに答えはkx^2y+a(aは積分定数)です。

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  • ベストアンサー
  • ryn
  • ベストアンサー率42% (156/364)
回答No.2

> xで積分すると積分定数がyの関数になるのでしょうか? U を x で偏微分するとき y は定数と思って微分していますよね. 例えば,  U(x,y) = kx^2y + 2y + 4 だとすると  ∂U/∂x = 2kxy となり,x にとって定数である  2y + 4 の項は消えてしまいます. したがって,  ∂U/∂x = 2kxy を積分したときの積分定数には y が入ってくる可能性があるわけです.

fallingup
質問者

お礼

理解できました! 本当に分かりやすい説明有難うございます。

その他の回答 (1)

  • ryn
  • ベストアンサー率42% (156/364)
回答No.1

積分して足してはいけません.  -∂U/∂x = -2kxy を x で積分すると  U = kx^2y + f(y)   …(1) のように積分定数は y の関数です. 同様に  -∂U/∂y = -kx^2 を y で積分すると  U = kx^2y + g(x)   …(2) のように積分定数は x の関数となります. (1), (2) が同じ U(x,y) であるためには f(y), g(x) がどうであればよいかを考えることで 答えにたどり着きます.

fallingup
質問者

補足

ありがとうございます。 ただ唯一わからないのがどうしてxで積分すると積分定数がyの関数になるのでしょうか? 気が向いたらご回答願います

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