問題は、(Tuのmin) - (Taのmin) = $\frac{v_d - v_u}{v_d + v_u}$ が正しいかどうかを確かめることです。ただし、$v_d$ と $v_u$ はそれぞれダウンストリームとアップストリームの速度を表しているようです。

応用数学速度時間相対速度数式検証
2025/5/7

1. 問題の内容

問題は、(Tuのmin) - (Taのmin) = vdvuvd+vu\frac{v_d - v_u}{v_d + v_u} が正しいかどうかを確かめることです。ただし、vdv_dvuv_u はそれぞれダウンストリームとアップストリームの速度を表しているようです。

2. 解き方の手順

この問題は、与えられた式が何を表しているか、そしてそれが妥当かどうかを検討する必要があります。
* **式の解釈:**
* TuとTaはそれぞれ上流と下流を表していると思われる。
* (Tuのmin)はおそらく上流方向へ進むのにかかる最小時間、(Taのmin)は下流方向へ進むのにかかる最小時間を表していると考えられる。
* 右辺は、上流と下流の速度の差を上流と下流の速度の和で割ったものである。これは相対速度に関係している可能性がある。
* **式の妥当性の検討:**
この式がどのような状況を表しているのかが不明なため、直接的に妥当性を検証することは難しい。しかし、もしこの式が、ある一定の距離を上流と下流に移動する際の時間の差と速度の関係を表しているならば、妥当である可能性はある。
もし川の流れを考え、LLを距離、vvを川の流れの速さ、uuをボートの静水での速さとする。
下流の速さ vd=u+vv_d = u + v
上流の速さ vu=uvv_u = u - v
下流にかかる時間 Td=Lu+vT_d = \frac{L}{u+v}
上流にかかる時間 Tu=LuvT_u = \frac{L}{u-v}
TuTd=LuvLu+v=L(u+v)L(uv)(uv)(u+v)=2Lvu2v2T_u - T_d = \frac{L}{u-v} - \frac{L}{u+v} = \frac{L(u+v) - L(u-v)}{(u-v)(u+v)} = \frac{2Lv}{u^2 - v^2}
vdvuvd+vu=(u+v)(uv)(u+v)+(uv)=2v2u=vu\frac{v_d - v_u}{v_d + v_u} = \frac{(u+v) - (u-v)}{(u+v) + (u-v)} = \frac{2v}{2u} = \frac{v}{u}
したがって、TuTd=vdvuvd+vuT_u - T_d = \frac{v_d - v_u}{v_d + v_u}とはならない。
ただし、これは単純な状況を仮定した場合の結果であり、問題文の状況が異なれば、異なる結果になる可能性がある。

3. 最終的な答え

問題文の情報が不足しており、式が正しいかどうかを判断するための十分な根拠がないため、**「式が正しいかどうかは情報不足のため判断できません」**と答えるのが適切と考えられます。

「応用数学」の関連問題

両端回転端の長さ1.2m、直径80mmの鋳鉄製円柱の座屈荷重 $W$ と座屈応力 $\sigma$ を求める問題です。

座屈構造力学材料力学ランキンの式断面二次モーメント断面二次半径
2025/6/3

単純支持梁のせん断力図(SFD)と曲げモーメント図(BMD)を描き、X断面のせん断力 $F_x$ と曲げモーメント $M_x$ を求める問題です。

構造力学せん断力曲げモーメント単純支持梁力学
2025/6/3

長さ2mの単純支持梁に、0.3N/mmの等分布荷重が作用している。この梁のSFD(せん断力図)とBMD(曲げモーメント図)を描く問題。式中の空欄を埋める。

力学構造力学せん断力図曲げモーメント図等分布荷重
2025/6/3

$R_B = \frac{W_1 l_1 + W_2 l_2}{l} = \frac{180 \times 350 + 120 \times 800}{1200} = 132.5 N$ $R_...

構造力学せん断力曲げモーメント単純支持ばり
2025/6/3

長さ2m、幅60mm、高さ30mmの長方形断面を持つ軟鋼製の柱について、両端が固定されている場合の座屈荷重と座屈応力を求めます。縦弾性係数は206GPaとします。

構造力学座屈オイラーの式断面二次モーメント細長比
2025/6/3

長さ1.2m、直径80mmの鋳鉄製円柱の両端回転端の座屈荷重と座屈応力を求めよ。ただし、問題文中の空欄(2)~(27)を埋める必要がある。

構造力学座屈応力断面積断面二次モーメント細長比
2025/6/3

長さ2m、60mm×30mmの長方形断面の軟鋼製の柱において、両端固定端のときの座屈荷重$W$と座屈応力$\sigma$を求めます。縦弾性係数$E$は206GPaです。

構造力学座屈応力断面二次モーメント細長比
2025/6/3

単純支持ばりのせん断力図(SFD)と曲げモーメント図(BMD)を描き、X断面のせん断力と曲げモーメントを求める問題です。与えられた情報から、反力 $R_A$ と $R_B$、点Cにおける曲げモーメント...

力学構造力学せん断力図曲げモーメント図静定梁
2025/6/3

単純支持はりの最大曲げモーメントを求め、断面が幅30mmの長方形のときの高さを求めます。ただし、許容曲げ応力は60MPaとします。

構造力学曲げモーメント許容応力断面係数はり
2025/6/3

単純支持梁の最大曲げモーメントを求め、断面が幅30mmの長方形のときの高さを求めなさい。ただし、許容曲げ応力は60MPaとします。梁には、点Cに3kN、点Dに1.5kNの荷重がかかっています。点Aから...

構造力学曲げモーメント応力断面係数
2025/6/3