質問<1706>
「「証明」」
日付 2004/5/19
質問者 ちゃあ


F=m(d^2r/dt^2)
(Fx Fy)=m(x2回微分 y2回微分)
(Fr FΘ)=(cosΘ sinΘ)(Fx Fy)
       -sinΘ cosΘ
Fr=m(x2回微分cosΘ+y2回微分sinΘ)
=m[r2回微分-r(Θ1回微分\()^{2}\)]
FΘ=m(-x2回微分sinΘ+y2回微分)
=m(rΘ2回微分+2r1回微分Θ1回微分)
=m×\(\frac{1}{r}\)×\(\frac{d}{d}\)t(\(r^{2}\)Θ1回微分)

問い
 Fr=m[r2回微分-r(Θ1回微分\()^{2}\)]、
 FΘ=m×\(\frac{1}{r}\)×\(\frac{d}{d}\)t(\(r^{2}\)Θ1回微分)を証明せよ

まったくわかりません。ホント困ってます。よろしくおねがいします。
Θはシータです。2~4行目は行列と考えてください。

お便り
日付 2004/5/20
回答者 juin


x=r*cosθ
d\(\frac{x}{d}\)t=d\(\frac{r}{d}\)t*cosθ-r*sinθ*dθ/dt
\(d^{2}\)\(\frac{x}{d}\)\(t^{2}\)=\(d^{2}\)\(\frac{r}{d}\)\(t^{2}\)*cosθ-d\(\frac{r}{d}\)t*sinθ*dθ/dt-d\(\frac{r}{d}\)t*sinθ*dθ/dt-r*cosθ*(dθ/dt\()^{2}\)
-r*sinθ*\(d^{2}\)θ/d\(t^{2}\)
=cosθ[\(d^{2}\)\(\frac{r}{d}\)\(t^{2}\)-r*(dθ/dt\()^{2}\)]-sinθ[2*d\(\frac{r}{d}\)t*dθ/dt+r*\(d^{2}\)θ/d\(t^{2}\)]
y=r*sinθ
d\(\frac{y}{d}\)t=d\(\frac{r}{d}\)t*sinθ+r*cosθ*dθ/dt
\(d^{2}\)\(\frac{y}{d}\)\(t^{2}\)=\(d^{2}\)\(\frac{r}{d}\)\(t^{2}\)*sinθd\(\frac{r}{d}\)t*cosθ*dθ/dt+d\(\frac{r}{d}\)t*cosθ*dθ/dt-r*sinθ*(dθ/dt\()^{2}\)
+r*cosθ*\(d^{2}\)θ/d\(t^{2}\)
=sinθ[\(d^{2}\)\(\frac{r}{d}\)\(t^{2}\)-r*(dθ/dt\()^{2}\)]+cosθ*[2*d\(\frac{r}{d}\)t*dθ/dt+r*\(d^{2}\)θ/d\(t^{2}\)]
だから
Fr=[\(d^{2}\)\(\frac{r}{d}\)\(t^{2}\)-r*(dθ/dt\()^{2}\)]
Fθ=[2*d\(\frac{r}{d}\)t*dθ/dt+r*\(d^{2}\)θ/d\(t^{2}\)]