与えられた式 $mgL \sin{\theta} - \alpha mgL \cos{\theta} = \frac{1}{2}mv^2$ を $v$ について解きます。

代数学数式変形平方根物理
2025/3/18

1. 問題の内容

与えられた式 mgLsinθαmgLcosθ=12mv2mgL \sin{\theta} - \alpha mgL \cos{\theta} = \frac{1}{2}mv^2vv について解きます。

2. 解き方の手順

まず、式全体を mm で割ります。
gLsinθαgLcosθ=12v2gL \sin{\theta} - \alpha gL \cos{\theta} = \frac{1}{2}v^2
次に、両辺に 22 を掛けます。
2gLsinθ2αgLcosθ=v22gL \sin{\theta} - 2\alpha gL \cos{\theta} = v^2
式を整理すると、
2gL(sinθαcosθ)=v22gL(\sin{\theta} - \alpha \cos{\theta}) = v^2
両辺の平方根をとります。
v=2gL(sinθαcosθ)v = \sqrt{2gL(\sin{\theta} - \alpha \cos{\theta})}

3. 最終的な答え

v=2gL(sinθαcosθ)v = \sqrt{2gL(\sin{\theta} - \alpha \cos{\theta})}

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