この問題の(4-5)を教えていただきたいです。

【問4】半径 a の導体球(右図の白い円)を、半径がR で比誘電率 E, の 誘電体で覆い(右図の灰色部分)、導体球に +Q の電荷を与えた。真空中 E。 の誘電率を。として以下の問に答えよ。 R (4-1) 半径r(asr<R)の同心球を考える。球面上での電束密度 D を 求めよ。 (4-2)誘電体中の電場 E, を求めよ。 (4-3) 半径r'(r" > R)の同心球を考える。この球面上での電束密度 D'を求めよ。 (4-4) 誘電体外部の電場 E; を求めよ。 (4-5) 無限遠点を基準とした導体球の電位Vを求めよ。

どうしてもわかりませんでした😢 誰か答え方も教えていただけるとありがたいです😖😖 同問題の①です😓

【問 3.57】砲丸投げ選手が砲丸を水平初速」 度V.o= 6.5 [m/s], 鉛直初速度 v,o = 4.3 Im/s] で投げ出した, 砲丸を投げ出した水 平位置はサークルリングの端から x。 =D 30 [cm], 鉛直位置(高さ)は yo = 1.8 [m] とし 空気抵抗を無視するとして,以下の問いに答 えよ。 ① 砲丸の最大高到達時間はいくらか!★★l

分からないので2問解き方を教えてください。 回答は上が3km 下が5.4秒です

10m歩行にかかる時間を計測したら12秒だった. 時速は何 km/h か. 練習問題4- 3 2 km/h で平行棒内を3m進むのに何秒かかるか. 練習問題4- 4

(4.39)の計算が下の説明を読んでもわかりません どなたか教えてください

参照)は, っれるテク 4.3 LSZ 簡約公式 77 .8 do A(p)) = Jd°p]2 -2元6(p -Vp°+ m° 0)(2元)°8°(p- p) 順序とし Z 7(2x)2E。 を得る。ここで,p° = \p° + m' = Ep, <0|¢(0) |p; m°> = \Z/(2x)°2E, ieiw max(z.…, z) 点グリー くp;m°| 0+ ie ((3.29)参照)を用いた。 ここまで来れば,pおよび ω積分は(デルタ関数があるので)簡単に実行でき エn)]|0> る。積分を実行した後に,pf に関して質量殻上の極限(→m? すなわち →、pf + m°)を取ると, A(pi)に pf-m° の極が現れる。すなわち, 4.37) (2元)/Z eip-/+ m)max (x). ….) A(p)T(2x)2E, -/pi+m? + ie (エn)] = くp;m'| 完全系 パ→、所+ m? i/Z R- m' + ie 『pi 責の中で V(2x)°2E»× くp;m°| P1 皆段関数 (4.39) の寄与 以外の つも行 m?> = である。最後の行では, 分母分子に pf+\pf+ m? を掛けて変形した。ここで 興味があるのは質量殻上(pR= m?, pf > 0) での極なので, 最後の行では, f = m° の極以外の飛は Ep, =Vpi + m? におきかえた.また,分母の 2/p + m?e を改めてeとおきなおした.これは, sが正の微小量であればよ いので,正当化される。 上の結果から,次の2つの重要な帰結を得る。1つ目は期待されたように,質 ら次の因 量殻上では,運動量空間でのグリーン関数から自由粒子のファインマン伝播関数 として pf= m° の極 (p-m'+ie) !が現れることである。2つ目は, 質量殻 上では波動関数のくりこみ定数、Z が現れ,それは散乱行列(4.33) での1//Z と相殺するという事実である. これは,波動関数のくりこみ定数Zが物理的な量 ではなく,観測量からは消え去るべき量であることを示唆する。(この点に関す る詳しい議論は,17.3.3項を参照,) 4.38) 4.3.6 LSZ簡約公式に対するコメント 首を終える前に, LSZ 簡約公式についてコメントをいくつかしておこう. まず, LSZ 簡約公式を導出する際に, 場φ(z)の相互作用に関する情報は必要 なかったことに注意しておく. つまり,相互作用の情報は, T積のグリーン関数 G(m+n) てる1粒 Um, I1, …, In)の中に含まれている.また, LSZ簡約公式は本 p).1 を 質的にグリーン関数のみで書かれているので, 散乱に関する情報はすべてグリー

物理の問題です。全くわからないので助けてください。答えまで教えて頂けると有り難いです。

4. コンデンサーについて、半角英数文 字による記述にて、あるいは選択肢の中 から正しい選択肢を選び以下の問いに答 えなさい。 (4-1)電気容量5.0μFのコン 1ポイント デンサーを3.0Vの電位差をもっ た電池で充電した。コンデンサ ーに蓄えらえた電荷は(A)X10 (B) Cである。A(有効数字2桁: 1.0~9.9の数)、B(整数)に入 る数を、A,Bの形で答えなさい。 回答を入力 (4-2)前問(4-1)おい て、充電の後、"電池を取り除 き“電極板間を2倍にした。この とき、電極板間の電位差を有効 数字2桁の数で答えなさい。 1ポイント 回答を入力

超伝導のBCS理論についてです。絶対零度(T=0)において画像のような近似(3.37)が何故できるのか教えてくれませんか？

64 3. BCS 理論 T<T。では (3.32) に戻って求めた4の温度依存性を図3.7 に示す。 一方,絶対零度における4は (3.32) で T =0 とおいた後に, T。 を求め 0) る場合と同様の変形をして 1=。 dミ -e 2V +(0) 200 4(0) 入 log (3.37) すなわち (-) (3.38) 4(0) 20p exp を得る。(3.36) と (3.38) より,BCS 理論の範囲では, BCS ギャップ4 と

物理の小テストです。 この問題がどうしてもわかりません。 解き方も教えていただけたらありがたいです。 どうかよろしくお願いします。

【問 3.41】 ソフトボール選手がボールを初速度 14.33 m/s, 水平面に対する投射角 24°で 投げ出した。ボールの初速度の水平成分と鉛 直成分を求めよ. ★

物理の範囲なのですが試料の体積の求め方がわかりません。教えて頂けたらとても幸いです。

基本操作法実習 (4)密度の測定 07.SA)Aセニ 学生番号 SE.er 氏名 (uA)金 0.01 (aA) 1.空気中の重量と水中での重量変化の結果 天秤で計測した試料の重量(表中の「重さ」)と水中に浸漬したときの重量変化(増加分) を表に示した。この結果から、「試料の体積(cm®)」と「試料の密度(g/cm°)」を求めよ。 ただし水の密度は1g/cm° として良い。 試料 重さ(g) 水中での重さ(g) 試料の体積 試料の密度 金合 021.62 7.98 T39 1 72.15 (岡:8.08 S.S. 器 2 3 89.72 7.91 4 6.71 1.49 5 31.87 4.06 |6 21.34 8.69 7 10.43 8.75 8 5.75 4.14 9 4.06 4.36 10 56.25 7.10 11 8.32 3.04

量子力学・スピンハミルトニアンの時間発展について質問です。(1)〜(3)までは画像2枚目のように解いたのですが、(4)(5)の計算がとても煩雑になってしまいました。この方針で大丈夫なのでしょうか？また、(6)が分かりません。どのように考えればよいのでしょうか？

II. 図3のように番号;= 1,2,3で区別される3つのスピンがあり、それぞれ2軸方向に上向 きと下向きの2つの状態 |0);, [1}; をとることができる。2種類の相互作用 角,。を選択的に 切り替え、1番目と2番目のスピンの状態を3番目のスピンによって制御する。簡単のためプ ランク定数を2で割った定数んを1とし、相互作用白,白および時間tを無次元量として取 り扱う。 自。 ○ン 0 9 三 図3 ここで、1は恒等演算子、9, o9は番目のスピンの演算子,の行列表現である。各演 算子は10); = |0):, of° |1}; = -|1); を満たす。また、3つのスピンからなる状態を|1,0)|0}= |1);|0)2|0)s などと記すことにする。 (1) (),(o)°, of o) + ooを計算せよ。 (2) 9 を 10);, |1);に作用させた結果をそれぞれ示せ。 C○ (3) 白のもとでの時間発展演算子む(t) = exp(-8白t) = とーを白t)”が n! n=0 0(t) = cos° (t)i - sin° (t)a{)a£) + icos (t) sin (t)(o{) + )) を満たすことを示せ。ただし、一般に可換な演算子A, Bについて、e(4+B) - eáeb が成り 立つことに留意せよ。 (4) 白のもとで時間む、続いてのもとで時間tzだけ相互作用したときの時間発展は ()()= exp(-iHnt) exp(-iAt)と記述される。10,0)|0), I0,1)|0), |1,0) |0), |1, 1)|10) の4つの状態がひっ(n/4)0,(m/4) の時間発展をしたあとの状態をそれぞれ書き下せ。 次に、ある状態() = a|0,0) |0) + |1,1}10} (a, 8 は定数)を用意したところ、予期せぬ相互作 用により、1番目のスピンが微小回転してしまい、状態|)= VI-) + €)に変化し た。eの具体的な大きさは分からないが、状態|)をもとの状態」)に戻したい。 (5) 状態」)を問(4) のD2(T/4)ü,(T/4) によって時間発展させると、 Us(r/4)(r/4)) = \)) + i¢)10) という状態に変化した。1番目と2番目のスピンからなる状態|), o)をそれぞれ具体 的に書き下せ。 (6) 問(5) の状態に対し、3番目のスピンの測定をおこなうと、状態|)|1) と状態|o)|0)の いずれかが得られる。それぞれの状態に対してさらに個別にある演算子を作用させると、 微小回転量eの情報なしに状態 |) に戻せる。各状態について必要な演算子を答えよ。

できれば至急お願いしたいです。 ⑷が分かりません。v1-Vになりそうなのは分かりますが計算した結果がどうしてそうなるのかわかりません。 どなたかよろしくお願いします。

図1のように軽い棒の両端に質量mの質点がついているものを考える。 棒を鉛直面内で角速度wで回しながら水平方向に初速度 voで投げるとする.棒 の長さは26,重力加速度をgとする。 1) 棒について以下の3つの運動方程式を立てよ。 i) 重心の水平方向(X) 重心の上下方向 (Z) 重心周りの回転(0)(ヒント:相対回転運動に関する運動方程式を用いよ) 2) (1) に基づいてX(t), Z(t), 0(t) の解を求めよ。 初期条件:t=0の時, X(0) = 0, Z(0) = 0, 0(0) = 0とする i) 重心の水平方向(X(t)) ii) 重心の上下方向(Z(t)) 重心周りの回転 (0(t)) 3) 時間tでの座標系 OXZにおける両端の座標を絶対座標系でそれぞれ求めよ。 4) 水平方向に投げた棒について、重力の位置エネルギーの総和を求めよ、ま た,これと全運動エネルギーとの和である力学的エネルギーが保存される(時 間tによらない)ことを示せ。 Z X 「m (X,Z) (m