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物理 高校生

Ⅱの(4)をsin cos関数を使って解いたのですが答えが合いませんでした。どこが間違っているのかと正しい解法を教えて頂きたいです。お手数お掛けしますが宜しくお願い致します。

1/25 4/29 pooooooo 33 単振動 ばね定数のばねを鉛直に立て,上端に質量 M の板を取り付け、静止させる。そして,質量mの 小球をこの板の上方んの高さから静かに落下させ る。 重力加速度をg とする。 I. 物体が板と弾性衝突をする場合について (1) 衝突により小球がはね上がるためには,m とMの間にどのような関係が必要か。 33 単振動 99 mmmmm M (2) 衝突後,板ははじめの位置より最大どれだけ下がるか。衝突は 1度だけとする。 II. 小球が粘土のようなもので,衝突後, 板と一体となって運動する 場合について, (3)衝突の際,失われる力学的エネルギーはどれだけか。 (4) 板ははじめの位置より最大どれだけ下がるか。 (東工大) Level (1) (2),(3)★ (4) ★★ Point & Hint TS (1) (3) とくに断りがなければ, 衝突は瞬間的なものと考える。 その場合、重力の 力積は無視でき, 衝突の直前, 直後に対して運動量保存則を用いてよい。 弾性衝 突では全運動エネルギーが保存されるが, 反発係数 (はね返り係数) e=1 として 扱ったほうが計算しやすい。 (2), (4) ばね振り子のエネルギー保存則には,次の2通りの方法がある。 A: 1/12mu2+1/21kx2=定 (xは振動中心からの距離) 単振動の位置エネルギー B: 1/12mo+mgh+1/21kx定(xは自然長からの距離) 弾性エネルギー 12/23kx2 のもつ意味の違いと、xの測り方の違いを押さえておくこと。多くの場 合, A方式の方が計算しやすいが,(4)では注意が必要。

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理科 中学生

Q. 中三理科 浮力  大門5の(1)についてです。  浮力がなぜ3Nになるかわかりません。  教えてください !!

(3)図の状態からおもりをさらに深く沈めると、 ばねばかりの示す値はどうなる か。ただし、 おもりは容器にふれないものとする。 15 〈浮力の大きさ〉 図1のように、 ば 図1 糸の質量や体積は考えない。図2 ねばかりにつるした直方体の物体を 水中に1cmずつ沈め、そのつどば ねばかりの示す値を読みとり、 結果 を図2に示した。 ばねばかり 糸 物体 水面から 物体の底面 までの距離 (1) 水面から物体の底面までの距離 水 が3.0cmのとき、 物体にはたらく 図 ばねばかりの値〔N〕 ね6.0 4.0 2.0 X おもり 水 ※糸の質量や体積 は考えない。 重力と浮力の大きさはそれぞれ何Nか。 重力 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 水面から物体の底面までの距離〔cm〕 浮力 (2)図2のXYでは、水面から物体の底面までの距離が大きくなるにつれて、 物体にはたらく浮 力の大きさはそれぞれどうなるか。 x( Y (3) 図2より、 物体の高さは何cmと考えられるか。 (4) 次の文中の空欄にあてはまることばを書け。 物体の水中にある部分の | が大きいほど、物体にはたらく浮力が大きくなる。 B 力の合成・分解 6 〈要点チェック> 次の に入ることばを答えよ。 太字はポイントとなることばである。 (1)1つの物体にはたらく2力を、それと同じはたらきをする1つの力におきかえることを、力の ①① )といい、おきかえた1つの力を、もとの2力の② )という。

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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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