赤線の数値ってどこから来たんですか？ 分かる人教えて欲しいです。

解答は導き方も簡単に示して下さい。 1. 真空中を振動数 v [1/s] の光子が進んでいるとき、この光子の運動量の大きさはいくらか。 ただし、プランク定数を h [Js]、 真空中の光速をc[m/s] とする。 2. 黒体放射において、 黒体の温度を上昇させた場合、 放射光のエネルギー密度のピークの波長はどうなるか。 3. 光電効果において、入射光子の強度を増加すると、 放出される光電子はどうなるか。 4. 単色のX線を炭素の結晶に照射したとき、炭素の結晶中の電子によって散乱されたX線の振動数は、散乱角が大きく なるとどうなるか。 5.à=1、β=1としたとき、 [àâ, ] を求めよ。 6. 領域 (0≦x≦ a) では質量mの粒子1個が自由に運動しているが、この領域外には出られないという1次元の量子力 学系を考える。この系の波動関数は重(z)= = Vaz sinzz) (n=1,2,3,...) で与えられる。 第2励起状態において、粒 子の存在確率が一番低い点の座標の値を求めよ。 7.3 次元の直方体の箱の中に質量mの粒子が1つ閉じ込められている量子力学系を考える。 直方体のx,y,z 方向の辺の 長さがそれぞれ2a、α、 α のとき、 基底状態、 第1励起状態、 第2励起状態はどのような量子状態か。r,y,z 方向の量 子数 nx, ny, nz, (nony,n=1,2,3,...) の組み合わせ (n, ny, nz) を用いて答えよ。 8. 原子核の質量を無限大とした近似では、水素類似原子系のエネルギー準位は、En = -Z2 Rochen と表される。ここ で､Zは原子番号、 R. はリュードベリ定数、んはプランク定数、cは真空中の光速、 n(n=1,2,3,...) は主量子数を それぞれ表している。 この近似のもとで Be + の 2p軌道から 1s 軌道へ電子が遷移した時に放出される光子の振動数は いくらか。 記号を用いて答えよ。 9. 球面調和関数 Y5, -3(0, 0) に対する軌道角運動量の大きさの2乗を表す演算子 と軌道角運動量の成分を表す演算子 の固有値を求めよ。 10. 原子軌道をラッセルーソンダースカップリングで考える。 マグネシウム原子 Mg の基底状態の配置 1s22s22p 3s2 の全 スピン角運動量量子数の値はいくらか。 また、 その値になる理由を説明せよ。 11. 原子軌道をラッセルーソンダースカップリングで考える。 ベリリウム原子 Be の励起状態の配置 1s22s 2pl の取り得る 可能な軌道すべての項の記号を書け。 12. 区間 0≦x≦ a に閉じ込められた粒子を考える。非摂動状態では、この区間内では、粒子に働くポテンシャルは0 とする。この区間内に摂動として (1) = -esin' (™z/a) (sは正の定数)が加わった場合を考える。基底状態の非摂 動波動関数は (0) = sin(πz/a) である。この状態に対するエネルギーの一次補正を求めよ。計算には積分公式 a ∫ sin(ax)dx = 誓 on sin(ar) cos(az) - do sin' (az) cos (az) +C (C は積分定数) を用いてよい。 8a 13. 水素類似原子の 2p 軌道における電子の距離の逆数の期待値 <-> 2p を求めよ。ただし、動径方向の波動関数は Z +2 1/16 (3) ²0 2√6 で表され、 Z は原子番号、 α はボーア半径を表す。 R2.1(r)= re-(Z)r 14. 授業中に紹介した20世紀以降に生まれた物理学者1名の名前 (苗字だけでよい) を示して、その人の業績を説明せよ。

6は5よりq＝0になりました。 合っているか教えて欲しいです。 5.6が不安です！

原点 0 を中心とし、 厚さを無視できる、 半径 & の導体球殻 A と A より小さい半径 l2 ( l1 > l2) の導体 球殻 B のふたつの導体球殻上に分布する電荷が作る静電場について考えたい。 初めは、 導体球殻 A に電荷量 Q を与え、導体 球殻 B には 電荷を与えない状態にしておく (下図左側参照)。 その後、ふたつの導体球殻を導線Lでつなぎ、その結 果、初めに導体球殻 A にあった電荷のうち電荷量だけが導線L を通って電流として流れ、 導体球殻 B へ移動して静 止した状態になったとする。 ただし、 電荷の移動後においては、電荷は導線L上には分布せず導体球殻 A から B へ電 荷量αの電荷が移動しただけで、 いずれの導体球殻にも新たな電荷は与えないものとする(下図右側参照)。ふたつの導 体球殻上の電荷分布が作る静電場E'(r) は、 球対称性より、 l₁ B Q と書くことができ、 導線Lによる球対称性からのずれは無視できるとして以下の間に答えよ。 ただし、 r = |r | は、原点 から任意の位置までの距離であり、E'(r) はr=|r| のみに依存する求めるべき未知関数である。 また、 rを半径とし て原点を中心とする仮想的な球の領域をV、Vの境界をなす球面を Sとし､導体球殻と導線以外は真空で、真空の誘電 率を co とする。 なお、 r の値によって分類する必要がある場合には明確に場合分けして解答することとし、 問6は、 問 1から問5 までに対して正確かつ明確な導出が記述されている場合にのみ採点対象とする。 0 O l₂ 基礎物理学B 第2回レポート問題 Tº A E(r) =E(r) T T l₁ B Q-9 q O A l2 L ア 1.位置rにおける球面 S上の外向き単位法線ベクトルnを､rとr≡|r | を用いて表せ。 2. 球面 S を貫く電束を計算し(積分を実行すること)、未知関数 E(r) を含む形で表せ。 3. ふたつの導体球殻を導線Lでつなぐ前の状態における未知関数 E(r) の関数形を求めよ。 4. ふたつの導体球殻を導線Lでつないだ後の状態における未知関数 E(r) の関数形を求めよ｡ 5. ふたつの導体球殻を導線Lでつないだ後の状態において、 導体球殻 A と導体球殻 Bの静電ポテンシャルの差 A-B を線積分によって計算し、gを含む形で表せ。 6. 導体中での静電場の性質を考慮して、 g の値を求めよ。

機械工学科に通ってます。 流体力学についての質問です。 応用流体力学の問題なのですが、全くなに言ってるかわからないので、どなたか知っている方がいればお知恵をお借りしたいです。 全然わからないので、お助けいただけると本当に嬉しいです。よろしくお願い致します！！ ・1 ... 続きを読む

に示す4種類の容器において、 底面の栓に働く全圧力が大きい順に並べ (等号、不等号を用いて), その 理由を述べよ。 また、 各栓の面積は同一断面積 A を有するものとする. (⑥6)> (④)=(d)→(c) → (c)> (a) = (d)>cb) Ⅱ. ヘアドライヤー(図2)とホースを複数使って、 一人の人間(体重 60kg)を浮かせたい。 ヘアドライヤーは少なく とも何個必要になるか推定せよ. 1,260 =77213 lito. 通常のドライヤーの風量は 1.2m²/m 22-4 V₂ 293 373 シャルルの目より Vo - 空間分子程は8×2/+32×1/18= 空気の粘性係数を/4 Z = 温度は 14 ( 30313233-22-4 28.5L-28.8g D= cd A pu² / 2g 1.01 2442 - #9 Ⅲ. エアホッケー(図3)のパックにかかる摩擦力を推定せよ. u (x-J) ett ax word. = const zaz", + y ) N =28.5L 28.8gなので 373Kと仮定する Polaz" NIPT (a) (b) (c) (d) 図1 パスカルのパラドックス Dzmg cd A pu²/29 z mg 図2 ヘアドライヤー u² z とおくと 597 2 mg² 人間の断面を1.7×0.6×0.2 = 0,20m GAPとなる 2mg2 2×60×98 u²3 CdA² =0,4x0,2x10- =1.43x10² u≧11.94.0.02597 よってドライヤーは11.94 ミキマミチ 躰ほど必要である。 図3 エアホッケー 余白が足りない場合は、 裏面に解答可能.

機械工学科に通ってます。 流体力学の問題についての質問です‼︎ 応用流体力学の問題が全くわからないので、どなたか知っている方がいればお知恵をお借りしたいです。。 すごく、難しいと感じていて困っているので、どうか助けていただければ嬉しいです。 ・（1）　パスカルのパラ... 続きを読む

に示す4種類の容器において、 底面の栓に働く全圧力が大きい順に並べ (等号、不等号を用いて), その 理由を述べよ。 また、 各栓の面積は同一断面積 A を有するものとする. (⑥6)> (④)=(d)→(c) → (c)> (a) = (d)>cb) Ⅱ. ヘアドライヤー(図2)とホースを複数使って、 一人の人間(体重 60kg)を浮かせたい。 ヘアドライヤーは少なく とも何個必要になるか推定せよ. 1,260 =77213 lito. 通常のドライヤーの風量は 1.2m²/m 22-4 V₂ 293 373 シャルルの目より Vo - 空間分子程は8×2/+32×1/18= 空気の粘性係数を/4 Z = 温度は 14 ( 30313233-22-4 28.5L-28.8g D= cd A pu² / 2g 1.01 2442 - #9 Ⅲ. エアホッケー(図3)のパックにかかる摩擦力を推定せよ. u (x-J) ett ax word. = const zaz", + y ) N =28.5L 28.8gなので 373Kと仮定する Polaz" NIPT (a) (b) (c) (d) 図1 パスカルのパラドックス Dzmg cd A pu²/29 z mg 図2 ヘアドライヤー u² z とおくと 597 2 mg² 人間の断面を1.7×0.6×0.2 = 0,20m GAPとなる 2mg2 2×60×98 u²3 CdA² =0,4x0,2x10- =1.43x10² u≧11.94.0.02597 よってドライヤーは11.94 ミキマミチ 躰ほど必要である。 図3 エアホッケー 余白が足りない場合は、 裏面に解答可能.

このプリントを教えてください😭分かりそうなところまでは書いたのですが、全く分からないところは白紙です。また、問2のbが、わからないです…… 回答よろしくお願いします

間 1. 2. 軸上を運動している質点の時間における速度(t) が v(t) = 3t² + 6t+ 2 と書きされるとき、以下の各問に答えなさい。 ただし、時間も0における質点の座標は10 であるものとする。 312+2 (A) 任意の時間tにおける質点の加速度はいくらか。 vtt) = 6t+ 6 toより、6 (B) 時間 t = 0~10の間に生じた変位はいくらか。 (vi)α = (²+ 3t² +2 +70 13201 (C) 任意の時間における質点の位置ェを表す関数f(t) を示しなさい。 軸上を運動している質点の時間tにおける速度v(t) が v(t) = vo e-ct ( v c は正の定数, e は自然対数の底) (2) と書き表されるとき、以下の各問に答えなさい。 ただし, 時間 t = 0における質点の座標はx=0で あるものとする。 (A) 任意の時間における質点の加速度はいくらか。 vo -ct.vectic tooより、X=c=0より、04 +C (B) 時間 t = 0~∞の間に生じた変位はいくらか。 Sovit)dt = [ Vee jou 0 (C) 任意の時間における質点の位置を表す関数 f(t) を示しなさい。

5-c, 6-bを教えていただきたいです

5) 図 4.2 に示すように抵抗値 R の抵抗と容量Cのコンデンサが接続された回路がある. 入力を電圧e(t), 出力をコンデンサ両端の電圧vc (t) とする. 問5)においては, t=0 で 回路は静止状態にあるものとする. 静止状態とは,すべての素子に流れる電流,及び 素子両端間の電位差が0である状態をいう. a)この回路の入出力間の伝達関数H(s) = Vc(s)/E (s)を求めよ. ここで, Vc(s), E(s)は, それぞれ, vc(t) とe(t) のラプラス変換である. b)この回路に入力として, 高さ のステップ電圧e (t) = vou(t) を与えた時の出力vc(t) を求め,さらに図示せよ。 ただし, v > 0 とする. c) この回路に入力として, パルス幅Tで高さv のパルス電圧を与えた時の出力v(t)を 求め,さらに図示せよ。このとき, 入力e(t) は,式 (4.2) で定義したパルス波p (t) を 用いて, e(t) = vop (t) と表すことができる. し 単位ステップ関数をuct)として Pit) = u(t) - ult-Ti) e(t) R C vc(t) 図 4.2 RC 回路 6) 図 4.2の回路の入力として, パルス幅T」で高さ v のパルス電圧を周期Tで繰り返し与 える.ただし,T> T1 とする. 十分に遠い過去から入力が与えられ, t≧0では回路が 定常状態に達しているとする.定常状態では, vc(t) = vc(t + T)となっている.この とき,0≤t<Tの1周期の出力を求めたい. a) 図 4.2の回路で, vc (0) 0の場合の, E(s)とVc(s) の間に成り立つ関係式を求めよ.こ こで, Vc(s), E(s) は, それぞれ, vc (t) とe(t) のラプラス変換である. b)上記 a)で求めた関係式を用いて,入力e(t)としてvop(t)を与えた時の出力v(t)を求 めよ.ただし, vc (0) は未知数として残したままで解くこと. e) 上記 b)で求めた式で, vc(0) = vc(T)の関係を用いてvc(0)を求めよ.

どなたか分かる方教えてください🙏

xy平面上を運動する質点に働く力F=Xi+Yj=(axy)i+(by² )j に対し、 仕事 W = [ F•dr を計算する。 i, j はそれぞれx軸、y軸の正方向を向く A 単位ベクトル、a,b は定数である。 x軸上に点A(1,0) を、y軸上に点C (0, r) をとる。 ここで定数r>0である。 点Aから点Cに至る経路の位置座標x,yがパラメーター で表されるとき、 W = [° F•dr = ["^ ( x dx + y dr ) dt X dt dt により W を計算できる。 , はそれぞれ点A、Cにおけるtの値である。 t 次の問いに答えよ。 計算過程も示すこと。 教科書末尾にあるような解答ではな く、実際に積分を計算すること。 ヒント X =axy, Y = by2 の x, y にもの式を代入する。 (OSIS) 2 (1) 円周 ABCの経路を x =rcost, y=rsint めよ｡ と表し、 W を求

回路の問題なんですが、分かりません。わかる方いたらお願いします。

(1) 相互誘導回路 図4.1の回路について、 (4-1) 式の物理的意味を説明しなさい diz dt dis V2 =M +Lz dt (4-1) V1 (2) フィルタ 図 4-2 に示す回路が高域フィルタ (高い周波数を透過させる)にな る理由を説明しなさい。 手順 (1) f(t) の微分方程式をラプラス変換し、 F(s) を含む代数方程 式を作る｡ M Lv ・L2 図 4.1 R 手順(2) 手順(3) 手順 (4) ラプラス変換表を用いてF(s) をラプラス逆変換し、 f(t) を求める。 L (3) ラプラス変換 ラプラス変換は、時間の関数 f(t) を、 時間に関する積分を通して変数s の関数 F(s) に変 換する。 ラプラス逆変換はラプラス変換表を逆に対応させて機械的に求める。 ラプラス変換に より、 f(t) の微分を含む微分方程式の解 f (t) を求める手順につ いて、 空白の手順 (2) と手順 (3) を示しなさい。 図 4.2 微分方程式 ラプラス変換 (4) 分布定数回路 Zol 特性インピーダンスが50Ωであったとして、その物理的意味と実用上 の重要性を説明しなさい。 f(t) ラブラス逆変換 ひ2 RAx LAX GAx÷ CAX GAx

⑤にてエネルギー保存を示したいのですが、kl(x2-x1)とkx1x2という見慣れない項が出てきてしまいました。これらは何を表すのでしょうか。

(2) ぴっ T M 3=9/² か Imm X=0 10 22 3.1 おもりで ①おもりに対する運動方程式は m x₁ (t) = f ( x₂(+)-(α₁ (+)- l )... (i) ②おもり2に対する運動方程式は oe im m₂ (t) = = k ( X₂ (t)- X₁ (t)) -- (ii) fe X, (+) + 2₂ (²)) = ○分数の ③ cin+cil)を計算するとm(グ(ホ)+税え(たる) 両辺を積分すると m(xi(セ)+((+))=C,(c)・積分定数) 初期条件より C1=mぴなのでmxi(t)+mai(t)=mvo... (iii) よって運動量保存則が導けた。また全運動量Pの値はP=mvoと表せる。 ⑤ (1)xx1+ (ii) ×ュを計算すると m (?: (+) + Int 0₂ (C)棟分定数) ④ ciiUをtで積分するとmixi(t)+(mフェ) (+) ((m) Vott Cz (C2:積分定数) 幸せる。 PA 11 C₂ = 0 +507" m X₁ (t) + m X ₂ (t) = m Vo t すなわち x=1/2(xii(t)+22(t)) = vot と求められる。 2 12(0)²-1(ft t m x₁ x ₁ + m²₂ 21₂ = k ( x, x₂ - x₁ x₁ - x₁) - k (X₂ X₂ - 21₂ 2²₁) - x₂) 友(プ,フューズ、グレーlx)(xマューグロスコ) gift (iit) {-(メレオナズップ2)+ℓ(ゴューズ)+(x,x2+スチュ)}(乃(土) 両辺で積分すると下式のようになる。ただしC3は積分定数とする 無条件より積分定数にD 1/2/mx²+1/2/m252²={-(1/²+1/22^²)+ℓ(チュース)+x,x2}+C3 ・2 2 (TED² = mx²₁ ²2+ = mx ₂ + 1 X ² = = RX₂² - kl (X₂-X₁) - 12 X₁ X₂ = C3.

マクスウェル方程式を用いて電磁波について考えています。 赤線部分がなぜ0になるのかが分かりません。 ご解説よろしくお願い致します。

電磁波について 電磁場の空間変化がx軸方向のみにあるとする。 電荷も電流もない、真空中においてP=o i=0 したがって Ex 2 Bx da dx ( √x E) ₂₁ = 0. (D x B) ₂ (DXE) y (DX F) 2+ B2 2 Bz dt. (D x B) z + & By at 以上より JE (DXB) y - Eo Mo It - Ee Mo ①をxで微分すると] [3²2 Eng 2² En 2212 ②をtで微分すると d 21 = 0 a Ex dz (+E₂ Ey da JEZ dt Eo Mo = = であるから E2 2² En dt² d d Bx JZ 2x = 0 dEx ) Jy 352-2 (122) = + 2212 dt 0 0 d By d2 ) a Bx dt + <= 0 d By dt ) + dB z dt JEx Jt = st (10²) + E. Mo d'Ep =0 En Jt dt² = Bz 0 B² ) - 20 MO JES ノー Mo dEy da dt 0 d dt Bx JB₂)- 2. Mo dez Ez dy dt Ey ²3 (7) ↑ dx² Ex. B₂e 17 = P₁ - E 空間にも依存しない。 一様な静電場・静磁場 =9 Date = 0 ② この式は一般に波動方程式と呼ばれる。