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物理 大学生・専門学校生・社会人

この問題の解答を作っていただけませんか。院試の勉強に役立てるつもりです。

問題1 粒子の質量 m、ばね定数K の1次元調和振動子を考える。波動関数 y=N.exp( 26 ) yo N=exp(-1211 ) exp(61) - 2017(6) 00: = non! を考える。ここで、yは1次元調和振動子の基底状態、*およびらはフォノンの生成および消滅演 算子 z は複素定数である。 (4) (5) の解答はm、 K を用いずに、講義でも用いた実定数 1 a = V h = = ħ² (mk) = ½ 4 mo z、および、hを用いて表せ。 (1)は規格化されたエネルギー固有関数y=(6) を用いて 8 1 y = N₂Σ n=0 Vn! と表すことができることを示せ。 (2)yが演算子の固有関数であることを示せ。 さらに固有値を求めよ。 (3)が規格化されていることを示せ。 (4)yによる位置演算子の期待値x、運動量演算子のx 成分 px の期待値を求めよ。 (5)位置のゆらぎ4x=√<yl(i-xy)、および運動量のx成分のゆらぎ4p=<yl(p.-P)^v)を を求めよ。 この結果を用いて、不確定性関係が満たされていることを確認せよ。 (6) 初期条件(0)=yの場合の時間に依存したシュレディンガー方程式の時刻 t での解をy(t) と 表す。B(t)=(y(t) (1) とする。 〈4 (1) 6y(t)) をB(t) を用いて表せ。 (7) B(t)の満たす微分方程式を導出し、その一般解を求めよ。 (8)時刻tでの解y(t)による、位置、運動量のx成分の期待値を求めよ。初期状態のzは z=rexp(i0)、 ここでおよび0は実数である、で与えられるとし、期待値を、a、r、 0、 w、 t、および、hを用 いて表せ。

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数学 高校生

(2)がよく分かりません💦 どうして2と5が出てくるんですか?

Think 例題 276 循環小数法(2) ) 4 整数の性質の活用 581 6桁の循環節をもつ循環小数 A=0abcdef を3倍すると, 6桁 * * * * 循環節をもつ循環小数 0.bcdefa になるような最小のAを求めよ. n 101 (2) 3 6 1より大きくより小さい分数が有限小数になるような正の 整数nをすべて求め 考え方 (1) 循環小数Aを10倍すると, a,bcdefa となる。 14=0.abcdef abcdef abcdef...... 10A a.bcdefa bcdefa bcdefa...... m n こうな数のときかを考える. (p.580 解説参照) (2) 分数が有限小数になるのは,既約分数に直したときの分母の素因数がどのよ (1)条件より また, 3A=0.bcdefa 10A a.bcdefabcdef.... (1)これより, 10A-3A を計算して これら10A=a.bcdefabcdef・・ T =) 3A=0.bcdefabcdef 7A=a したがっ したがって, Am① 循環節が消えるように Aを10倍する。 10A と3A の小数点以 下が同じになる. 合 ここで,0<A<1,0<3A<1 より <A</1/3Aの値の範囲 ① より 01/13 したがって, <a< ①より<</ aは整数 (0≦a≦)より,a=1,2s) よってこのうち、 最小の循環小数は α=1のときみ で、 A== 0.142857 7 63 (2)1/13より。 322 8<n<18 3n 4 3333333 33333333 分数を小数で表したとき, 有限小数になるのは,既 約分数に直したときの分母が2と5以外に素因数を もたない場合に限られる方から小さい方を引くと 8<<18 の範囲の正の整数nでこの条件に合う のは,分子が6,すなわち, 2×3であることから, 分 22×3-12, 3×5-15, 2-16 6 3 6 Focus 館 15 16 5 12 2 人 2 6 3 = 5' 16 15 8 第9章 ← 既約分数の分母の素因数が25のみ 既約分数が有限小数になる 276 このとき、もとの自然数のうち最小のものを求めよ。 m ある自然数の逆数を小数で表すと3桁の循環節をもつ循環小数0.abc となる.

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物理 高校生

高校物理です。 類題の解き方を誰か教えてください。

10 例題② 導体棒の運動 (発電機の原理) 鉛直上向きで磁束密度B[T] の一様 磁界中に, 間隔 [m] で水平に置か れた直線状の平行な2本の導線と、 抵抗値 R[Ω]の抵抗をつなぎ,軽い導 体棒ab を置く。 導体棒には軽くて伸 a B M 支える。静かに手をはなすと, おもりは下降し始め、しばらくして おもりと びない糸を張り, 滑車を通して他端に質量M[kg]のおもりをつり下げ、手で 導体棒は一定の速さになった。 重力加速度の大きさをg[m/s] として、次の問 問いに答えよ。 ただし, 導体棒の質量や抵抗, 導体棒と導線との間の摩擦力,回 路を流れる電流がつくる磁界は無視できるものとする。 (1)回路を流れる電流の強さ I[A]を B, l,M,g を用いて表せ。 一定の速さ” [m/s] を B, l, R, M, g を用いて表せ。 (3)重方の仕事率 P〔W〕を B, l, R, M, g を用いて表せ。 指針 (1) 等速度運動をしているおもりと導体棒にはたらく力はつり合っている。 (2)に生じる起電力を”を用いて表し, キルヒホッフの法則を用いる。 #4 (1) 導体棒には,糸の張力 T[N] と電流が磁界から受ける力 IBI [N], おも りには糸の張力T [N] と重力 Mg 〔N〕 がはたらいている。おもりと導体棒は等速度 運動をしているので,それぞれにはたらく力はつり合っている。よって, T-Mg=0 ・① T-IBl=0 ......2 式①,②より,IBl=Mg よって, I= ・[A] Mg Bl (2)導体棒 ab には,a から bに向かう向きの誘導起電力 V=uBl[V] が発生する。 キルヒホッフの第2法則より、 p.302式(3) p.261式 (12) vBl=RI よって,v= RI RMg [m/s] Bl B²12 (3)力の仕事率 P〔W〕 は, 力と速さの積で表される。 すなわち, M'g'R P=MgXv= (W) B²12 類題2 図のように、例題② の装置に, 内 部抵抗の無視できる起電力E [V] の電池とス イッチSを付け加えて, おもりを手で支えて おく。 スイッチSを閉じて静かに手をはなす と、おもりは上昇し始め、 しばらくするとお もりと導体棒は一定の速さになった。 R ET (1)回路を流れる電流の強さ [A] を B, l,M,g を用いて表せ。 (2)一定の速さ [m/s] を B, l, E, R, M, g を用いて表せ。 B a M

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