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交流広場

2025/05/07 08:08

匿名で質問フォームに寄せられた物理の質問です!
皆さんご意見いただけますでしょうか!

以下の問の解答が良いかどうか教えてください。
<問>
長さLの棒があり、片方の端からxの位置の質量密度をP(x)とします。
P(x)=a + bx の場合の棒の重さを求めよ。
但し、a,bは定数。
<解答>
xの位置での質量密度がP(x) であるから、Δx動いたときの質量密度はP(Δx) となる。
長さLの棒の重さは、a + bxを0からLまでdxずつ積分した値になりL(a+bL/2)となる。
答えを導くまでの説明が良くないのですが、ご意見お願いします。

1件のコメント (新着順)
犬派
2025/05/07 09:55

ρ(χ)=a+bχなので長さΔχの質量ρ(χ)Δχは
ρ(χ)Δχ=(a+bχ)dχ=aχ+b/2χ^2と表すことができます。

今回知りたい質量Mは質量線密度ρ(χ)と長さLを用いて
M=∫(0→L)ρ(χ)dχと表すことができるため、これを計算すると
M=( bL+2a)L/2

とかいかがでしょうか。
「長さΔχの質量がρ(χ)Δχ」という部分が質問者の回答と異なる部分ですね。
長さΔχの質量ρ(χ)Δχを位置0から位置Lまで足していくとLの質量になるよね~という考え方です。