よくばりじいさんのごった煮

とっても欲の深いブログです

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電子工作  ArduinoでHID ver.2(割当変更可能版)  リモコンシャッター      ArduinoでHID  タイムタイマー  WS2812B+NANO  クリスマスブリンク  インターホン中継器  ドレミBOX ver 1.1   パルス&ラッチボックス  天井灯消灯タイマー  タッチスイッチ実装  アルコール シュッ太郎  スイッチ切替器  赤外線リモコン(yokubariono)    micro:bitラッチ&タイマーインターフェース  micro:bi

    • from Newton's 2nd law to Lagrange's equation of motion

      Newton's 2nd law $${\sum X_i=m_i\ddot{x_i}}$$            $${\sum Y_i=m_i\ddot{y_i}}$$          $${\sum Z_i=m_i\ddot{z_i}}$$ d'Lambert's principle ↓          $${\sum X_i+(-m_i\ddot{x_i})=0}$$  as ploblem of statics          $${\sum Y_i+(-m

      • Hamiltonの原理、最小作用の原理

        Hamiltonの原理と最小作用の原理は同じものだと思っていたが、厳密には両者は異なるものだった。同じものとして扱っている資料も多くあり、ごっちゃになっていた。以下に整理する。 1 Hamiltonの原理 質点系が時刻$${t_1}$$から$${t_2}$$の間に状態$${P_1}$$から$${P_2}$$に$${C}$$という道すじを通って移動したとする。任意の時刻における$${C}$$上の点$${P(x_i,y_i,z_i)}$$に対応する仮想変位の道すじ$${C'}

        • 洗面台の排水不良。3ヶ所外して中を掃除。Uのトラップではなく、その上の水平部分の通りが悪くなっていた。

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          複数のmp3ファイルを連続再生するには? 01.mp3 02.mp3 03.mp3 と書き込んだ拡張子m3uのテキストファイルを作ってクリックする。 ※ ただしmp3ファイルがウィンドウズメディアプレイヤーと関連付けされていること

          複数のmp3ファイルを連続再生するには? 01.mp3 02.mp3 03.mp3 と書き込んだ拡張子m3uのテキストファイルを作ってクリックする。 ※ ただしmp3ファイルがウィンドウズメディアプレイヤーと関連付けされていること

          円錐振り子

          糸の先の重りが水平面内で円運動する振り子を円錐振り子という。 糸の長さを$${l}$$、糸と鉛直線との角を$${\theta}$$、重りの質量を$${m}$$、糸の張力を$${S}$$、円運動の半径を$${r}$$、角速度を$${\omega}$$、周期を$${T}$$とする。($${r=l\sin\theta}$$) (運動方程式による解) 重りに働く力は重力$${mg}$$と糸の張力$${S}$$である。慣性系に対する円運動の加速度は円の中心に向かって$${r\ome

          サイクロイド振り子

          振り子の周期を求める式$${T=2\pi\sqrt{\dfrac{l}{g}}}$$は$${\sin\theta=\theta}$$としたときの近似解であり、厳密には周期は振れ幅$${\theta}$$に依存した関数であることはすでに書いた。                      (θが小さいとき sinθ=θ)  $${T=4\sqrt{\dfrac{l}{g}}\displaystyle\int_0^{\pi/2}\dfrac{d\phi}{\sqrt{1-\sin^

          懸垂曲線

          一様な重力場に両端を固定したロープを吊るしたときの曲線である。カテナリー曲線ともいう。(鎖のことをラテン語でカテナリというらしい) 双曲線関数と呼ばれるもので17世紀末にヨハン・ベルヌーイ、ライプニッツらによって見い出された。吊り橋、寺院の屋根などの曲線であり、漱石の猫でも水島寒月が語っている。 糸を固定する位置を$${(-x_0, y_0)、(x_0, y_0)}$$とする。 糸の微小な長さを$${ds}$$とすると  $${ds=\sqrt{dx^2+dy^2}=\

          Lagrange の未定乗数法

          関数$${f(\{q_i\})}$$が停滞値を持つとき  $${\delta f=\displaystyle\sum_{i=1}^n\dfrac{\partial{f}}{\partial q_i}\delta{q_i}=0}$$ (1) (ただし$${q_i}$$は互いに独立) 任意の$${\delta{q_i}}$$について成り立つには  $${\dfrac{\partial{f}}{\partial q_i}=0}$$  (2) ところがもし変数$${q_i}$$が互

          仮想仕事の原理、d'Lambertの原理

          ほとんどの解析力学のテキストはここから始まる。 仮想変位。英語では virtual displacement という。(そのままだ) または infinitesimal variation ともいう。無限小の変化。 わかるようなわからないような言葉だが、これが大きな力を発する。 仮想変位 ・十分小さい変位 ・力を変化させないようような無限小の変位 ・実際には動かさないが少しだけ動かす変位 ・動くことのできる方向に動かす変位 など、いろいろないい方がされている。 値を$${\

          仮想仕事の原理、d'Lambertの原理

          d'Alembert の原理、Hamilton の変分原理からLagrangeの運動方程式へ

          Lagrangeの運動方程式の導出はこれで3回目である。(1回目、2回目) 奥が深すぎてよく見えないが、少しずつ光が射してきた。 d'Alembertの原理(加速度系に拡張した仮想仕事の原理)より  $${\displaystyle\sum_{i=1}^f(Q_i-m\ddot{q_i})=0}$$(つりあいの式) 仮想変位を$${\delta q_1}$$、仮想仕事$${\delta W}$$とすると  $${\delta W=\displaystyle\sum_{i=1

          d'Alembert の原理、Hamilton の変分原理からLagrangeの運動方程式へ

          逆行列の算出(3×3)

          余因子行列から出すのと掃き出しの2通りの方法がある。以下に算出の例を示す。 1 余因子行列から $${A=\begin{bmatrix}a_{11} a_{12} a_{13}\\a_{21} a_{22} a_{23}\\a_{31} a_{32} a_{33}\end{bmatrix}}$$のとき、$${A}$$が正則($${\begin{vmatrix}A\end{vmatrix}\neq0}$$)であれば $${A_{ij}}$$を$${a_

          石澄の滝 プチ登山

          コロナ騒ぎの自宅待機以降、川原や山をうろつくようになった。河原や山の中は街中と違いマスクをする必要がない。一人なので自分のペースで痛めている膝と相談しながら動ける。はじめは体力維持のためだったが、そのうちに自然の観察を兼ねるようになった。野山の季節ごとの花や鳥の名前を覚え、しばらくすると忘れる。 今回、前から気になっていた石澄の滝に行くことにした。石澄の滝は箕面市と池田市の境を流れる石澄川の上流にある。ネットでの情報では箕面の滝と同規模の滝らしい。実は石澄の滝には遥か〇十年前

          Hamiltonの原理からLagrangeの運動方程式へ

          Euler の微分方程式とLagrange の運動方程式はそっくりである。 実は同じ原理に基づいている。  $${\text{Euler's eq}:\dfrac{d}{dt}\Big(\dfrac{\partial F}{\partial y'}\Big)-\dfrac{\partial F}{\partial y}=0}$$  $${\text{Lagrange's eq}:\dfrac{d}{dt}\Big(\dfrac{\partial \mathscr{L}}{\p

          Hamiltonの原理からLagrangeの運動方程式へ

          最速降下曲線

          物体がある曲線上を摩擦なしで重力だけが働く条件ですべり降りるときの速度が最も速くなるものを最速降下曲線という。この問題は変分法(Eulerの微分方程式)を使って解くことができ、その曲線はサイクロイドであることが知られている。 日本の江戸時代初期にあたる1600年代に解法を巡ってヨハン・ベルヌーイ、ロピタル、兄のヤコブ、ライプニッツ、ニュートンら巨人たちの確執があったことでも有名である。(詳しくはかぎしっぽを参照) 以下に求め方を示す。 (参考書、ネットでたくさんの資料を調べ

          Eulerの微分方程式

          $${I[y]}$$は関数$${F=F(x,y(x),y'(x))}$$の積分を含む汎関数とする。  $${I[y]=\displaystyle\int_a^bF(x,y,y')dx}$$ (1) $${x=a, x=b}$$の両端の$${y(x)}$$を固定した区間内で考える。 ここで $${y(x)}$$がある関数形の時に汎関数$${I[y]}$$が停滞値(極大,極小、変曲)をとるものとし、$${y(x)}$$の関数形を少し変えても$${I[y(x)]}$$の値が変わ