- ベストアンサー
微分積分?
OKNILLの回答
- OKNILL
- ベストアンサー率40% (2/5)
時刻t=0のときの物体の位置をx(0)=0としているので、x(T)とはT秒後の移動距離を求めていることになる。 「速度の時間についての積分は距離になる」ためx'(t)を0≦t≦Tの範囲でtについて積分をしたら良い。 すなわち T T ∫ x'(t)dt = ∫ t sin(2t) dt 0 0 T T = 〔t × (-1/2)cos(2t)〕- ∫ (-1/2)cos(2t) dt (部分積分法を使用) 0 0 T = T×(-1/2)cos(2T)- 〔(-1/2)×(1/2)sin(2t)〕 0 = (-1/2)Tcos(2T)+(1/4)sin(2T) ゆえにx(T)= (-1/2)Tcos(2T)+(1/4)sin(2T) かなあ??
関連するQ&A
- 積分について
ある参考書の単震動型の例題で以下のような説明がなされてました。 ばね定数kのばねの一端を壁に固定し、他端を質量mのおもり(●)に固定する。 x=0の位置(自然長)で、物体に右向きの初速度v0を与えた。時刻tにおける物体の位置x と速度vを表せ。 壁側 | | ----> v0 |---∧∧∧∧∧∧∧-● |------------------ +--------- X軸 | 0 速度式 v = v0 * cos 平方根(k/m) * t 上の式を積分したものが以下 位置式 x = v0 * 平方根(m/k) * sin 平方根(k/m) * t と説目されていました。 自分としては以下のような気がしますが 位置式 x = v0 * sin 平方根(k/m) * t v0 * 平方根(m/k) の部分は正しいのでしょうか?
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 高校の物理の問題です。
X軸上を運動する物体が、t=0(s)に原点を右へ通過し、それ以後の速度は図(画像参照)のように変化した。 (1)この物体の加速度はいくらか。 (2)速度が0になるのは何秒後か、また、そのときの物体の位置はどこか。 (3)6.0(s)の位置(原点からの距離)はどこか。 (4)この物体の位置xと時刻tとの関係式を表せ。 (5)この物体の位置xと時刻tとのx-tグラフをt=8.0(s)まで表せ。 お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 微分積分を用いた力学
質量mの物体が一直線上を運動している。この物体には、変位xに比例する復元力F=-kxが働いている。kは正の定数である。時刻t=0のとき物体の変位はx=0、速度はvoであったとする。この物体の運動について次の各問いについて教えてください。 (a)この物体の運動方程式を求めよ (b)(a)の運動方程式の解として時刻tにおける物体の変位xはx=Asinωtと表されるとする。ただしωとAは条件によって決まる定数である。この式を運動方程式に代入し初期条件を用いるとω、Aの値が定まる。ωとAはどんな値になるか。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 次の問題を解いていただけませんか?
次の問題を解いていただけませんか? 水平面と角度θ をなす滑らかな斜面がある。この斜面上で高さ0 の位置から、斜面に沿って上方向に初速度v0 で質量m の物体が打ち出された。斜面に沿って上向きにx 軸をとり、時刻t = 0 でこの物体はこのx 軸上の原点にあったとして、このx 軸上での一次元運動を考える。斜面は滑らかで摩擦はないものとする。重力加速度の大きさをg とする。 (1) 物体が斜面上でもっとも高い位置に到達する時刻t を求めよ。 (2) (1)のとき、物体の地表面からの高さh を求めよ。
- ベストアンサー
- 物理学
- 等価速度直線運動について
x軸上を等価速度直線運動する物体がある。その時刻t(s)と位置x(m)の関係は次の通りである。 t(s) x(m) 0.0 0.0 1.0 4.0 2.0 10.0 物体の加速度、初速度の求め方を教えてください また、任意の時刻(たとえば6.0s)における速度はどうやって求めればいいのでしょうか? よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 微分積分を用いた力学について
物体が空気中で落下運動する時、物体は空気中から抵抗力を受ける。抵抗力の大きさは、物体の速度に比例するとする。すなわち、物体の速度がvのときの抵抗力は-γvと表される。ただしγは正の定数である。 質量mの物体を時刻0において空気中で静かに話し、落下運動させた。鉛直下向きを正の向きにとる。時刻tにおける物体の速度をv、重力加速度をgとすると、物体の運動方程式は m((dv)/(dt))=mg-γv と表されその解はv=Aexp(-λt)+B で与えられる。ただし、A、Bおよびλは、条件によって決まる定数である。次の各問いに答えよ。 (1)十分時間が経過すると、物体は一定の速度に達する。この速度を終端速度と呼ぶ。その速度はいくらか。 (2)初期条件(t=0でv=0)および(1)の結果よりA,Bを定めよ。 (3)解を運動方程式に代入し、任意の時刻tにおいて等式が成立することを考慮すると、λは決まる。λはいくらになるか。
- 締切済み
- 物理学
- 線形非同次微分方程式に関して
バネ定数kのバネを水平な床の上に置き、片方を固定し、もう片方に質量mの物体をつけて静止して置き、この位置をx=0とする。これが初期条件です。 ここで、静止していたこの物体にt=0から、ω=√m/k(値は√内に収まっています)で、周期的な力Fsinωtをx方向に加えると、次第に物体が振動を始めた。床の摩擦や空気抵抗がなく、t=0でx=0、速度=0である。 このときの時刻tにおける物体の位置x(t)を求めろという問題です。 それほど複雑な問題でもないらしいのですが、特解や重ね合わせ等の考え方がよく分からず、どうすれば良いのか見当がつきません。 どなたか分かる方がいらっしゃいましたらお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学