Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Tentamen (uitwerkingen)

Solution manual for molecular driving forces statistical thermodynamics QUIZ 2023//

Beoordeling
4.0
(3)
Verkocht
2
Pagina's
301
Cijfer
A+
Geüpload op
08-12-2024
Geschreven in
2024/2025

Solution manual for molecular driving forces statistical thermodynamics QUIZ 2023//

Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

Chapter 1 m




Principles of Probability
m m




1. Combiningm independentm probabilities.

Youmhavemappliedmtomthreemmedicalmschools:m UniversitymofmCaliforniamatmSanmFranciscom(UCSF)
,
DuluthmSchoolmofmMinesm(DSM),mandmHarvardm(H).mYoumguessmthatmthemprobabilitiesmyo
u’llmbemacceptedmare:m p(UCSF)m=m0.10,mp(DSM)m=m0.30,mandmp(H)m=m0.50.m Assumemthat
mthemacceptancemeventsmaremindependent.



(a) Whatm ism them probabilitym thatm youm getm inm somewherem (atm leastm onem acceptance)?

(b) Whatm ism them probabilitym thatm youm willm bem acceptedm bym bothm Harvardm andm Duluth?


(a) Themsimplestmwaymtomsolvemthismproblemmismtomrecallmthatmwhenmprobabilitiesmaremind
ependent,mandmyoumwantmthemprobabilitymofmeventsmAmANDmB,myoumcanmmultiplym them
.mWhenmeventsmaremmutuallymexclusivem andmyoumwantmthemprobabilitymofmeventsmAmO
RmB,myoumcanmaddm themprobabilities.m Thereforemwemtrymtomstructuremthemproblemmint
omanmANDmandm ORm problem.m Wem wantm them probabilitym ofm gettingm intom Hm ORm DSMm o
rm UCSF.m Butmthismdoesn’tmhelpmbecausemthesemeventsmaremnotmmutuallymexclusivem(mu
tuallymexclusivemmeansm thatm ifm onem happens,m them otherm cannotm happen).m Som wem trym a
gain.m Them probabilitymofmacceptancem somewhere,mPm(a),mismPm(a)m=m1m−mPm(r),mwheremPm
(r)mismthemprobabilitymthatmyou’rem rejectedm everywhere.m (You’rem eitherm acceptedm somew
herem orm you’rem not.)m Butm thismprobabilitymcanm bemputminmthemabovemterms.m Pm(r)m=mth
emprobabilitymthatmyou’remrejectedmatmHmANDmatmDSMmANDmatmUCSF.mThesemeventsmare
mindependent,msomwemhavemthemanswer.mThem probabilitym ofm rejectionm atm Hm ism p(rH)m

=m1m−m0.5m=m0.5.m Rejectionm atm DSMm ismp(rDSM)m =m 1m−m0.3m =m 0.7.m Rejectionm atm U
CSFm ism p(rUCSF)m =m 1m−m0.1m =m 0.9.m ThereforemPm(r)m=m(0.5)(0.7)(0.9)m=m0.315.m There
foremthemprobabilitymofmatmleastmonemacceptance
=m Pm(a)m =m 1m−mPm(r)m=m 0.685.



1

,(b) Themsimplem answerm ism thatmthism ismthem intersectionm ofm twom independentm events:

p(aH)p(aDSM)m =m (0.50)(0.30)
=m m 0.15.

Am morem mechanicalm approachm tomeithermpartm (a)mormthism partm ism tomwritem outm allmthem
possiblemcircumstances.m RejectionmandmacceptancematmHmaremmutuallymexclusive.m Theirm
probabilitiesm addmtomone.m Themsamemformthemothermtwomschools.m Thereforemallmpossible
mcircumstancesm aremtakenmintomaccountmbymaddingm themmutuallym exclusivemeventsmtoget

her,mandmmultiplyingm independentmevents:

[p(aH)m +mp(rH)][p(aDSM)m+m p(rDSM)][p(aUCSF)m +mp(rUCSF)]m =m 1,

orm equivalently,

=m p(aH)p(aDSM)p(aUCSF)m+mp(aH)p(aDSM)p(rUCSF)
+p(aH)p(rDSM)p(aUCSF)m+m ·m·m·

wheremthemfirstmtermmismthemprobabilitymofmacceptancematmallm3,mthemsecondmtermmrepres
entsmacceptancem atmHmandmDSMmbutmrejectionm atmUCSF,mthemthirdmtermmrepresentsm acc
eptancem atm Hm andm UCSFm butm rejectionm atm DSM,m etc.m Eachm ofm thesem eventsm ism mutu
allym exclusivemwithmrespectmtomeachmother;mthereforem theymaremallmadded.m Eachmindivid
ualmtermm representsmindependentmeventsmof,mformexample,maHmandm aDSMmandm aUCSF.m
Thereforem itm ismsimplemtomreadmoffmthemanswerminmthismproblem:m wemwantmaHmandm aDS
M,mbutmnoticemwemdon’tm carem aboutm UCSF.m Thism probabilitym is

p(aH)p(aDSM)m m =m m p(aH)p(aDSM)[p(aUCSF)m+mp(rUCSF)]
=m m (0.50)(0.30)
=m m 0.15.

Notemthatmwemcouldmhavemsolvedmpartm(a)mthemsamemway;mitmwouldmhavemrequiredmadd
ingmupmallmthemappropriatempossiblemmutuallymexclusivemevents.m Youmcanmcheckmthatmit
mgivesmthemsamemanswer masmabovem(butmnoticemhowmmuchmmoremtediousmitmis).




2

,2. Probabilitiesm ofm sequences.

AssumemthatmthemfourmbasesmA,mC,mT,mandmGmoccurmwithmequalmlikelihoodminmamDNAmsequ
ence
ofm ninem monomers.

(a) Whatm ism them probabilitym ofm findingm them sequencem AAATCGAGTm throughm rando
mmchance?

(b) Whatm ism them probabilitym ofm findingm them sequencem AAAAAAAAAm throughm rando
mmchance?

(c) Whatm ism them probabilitym ofm findingm anym sequencem thatm hasm fourm A’s,m twom T’s,m two
m G’s,mandmonemC,msuchmasmthatminm(a)?




(a) Eachmbasemoccursmwithmprobabilitym1/4.m ThemprobabilitymofmanmAminmpositionm1mism1/
4,mofmAminmpositionm2mism1/4,mofmAminmpositionm3mism1/4,mofmTm inmpositionm4mism1/4,man
dmsomon.mTheremarem9mbases.m Themprobabilitymofmthismspecificmsequencemism(1/4)9m=m
3.8m×m10−6.

(b) Samem answerm asm (a)m above.

(c) Eachmspecificmsequencemhasmthemprobabilitymgivenmabove,mbutminmthismcasemtheremaremma
nympossiblem sequencesm whichm satisfym them requirementm thatmwemhavem 4mA’s,m2mTm’s,m2mG’
s,mandm1
C.m Howmmanymaremthere?m Wemstartmasmwemhavemdonembefore,mbymassumingmallmninemobj
ectsmaremdistinguishable.m Theremarem9!m arrangementsmofmninemdistinguishablem objectsmi
nmam linearmsequence.m (Themfirstmonemcanmbeminmanymofmninemplaces,mthemsecondminmanym
ofmthemremainingmeightmplaces,mandmsomon.)m Butmwemcan’tmdistinguishmthemfourmA’s,msom
wemhavemovercountedm bym am factorm ofm 4!,m andm mustm dividem thism out.m Wem can’tm disting
uishm them twom Tm’s,msomwemhavemovercountedmbym2!,mandmmustmalsomdividemthismout.m A
ndmsomon.m Somthemprobabilitymofmhavingmthismcompositionmis
"m #m m mm 9
9! 1
=m 0.014
4!2!2!1! 4 .




3

, 3. Them probabilitym ofm am sequencem (givenm am composition).

Amscientistmhasmconstructedmamsecretmpeptidemtomcarrymammessage.m Youmknowmonlymthemcomp
osi-
tionmofmthempeptide,mwhichmismsixmaminomacidsmlong.m ItmcontainsmonemserinemS,monemthreoni
nemT,monemcysteinemC,monemargininemR,mandmtwomglutamatesmE.mWhatmismthemprobabilit
ymthatmthemsequencemSECRETmwillmoccurmbymchance?

ThemSm couldmbeminmanymonemofmthem6mpositionsmwithmequalmlikelihood.m Themprobabilitymtha
tmitmisminmpositionm1mism(1/6).mGivenmthatmSmisminmthemfirstmposition,mwemhavem2mE ' s mwhichm
couldmoccurminmanymofmthemremainingm5mpositions.m Themprobabilitymthatmonemofmthemmismin
mpositionm2mism(2/5).m Givenmthosemtwomlettersminmposition,mthemprobabilitymthatmthem1mCm ismi

nmthemnextmofmthem4mremainingmpositionsmism(1/4).mThemprobabilitymformthemRmism(1/3).m Fo
rmthemremainingmEmism(1/2),mandmformthemlastmTm ism(1/1),msomthemprobabilitymis

"m #−1
6!
(1/6)(2/5)(1/4)(1/3)(1/2)m =m 1/360m = .
1!2!1!1!


4. Combiningm independentm probabilities.

Youm havem am fairm six-
sidedm die.m Youm wantm tom rollm itm enoughm timesm tom ensurem thatm am 2m occursm at
leastmonce.m Whatmnumbermofmrollsmkmismrequiredmtomensuremthatmthemprobabilitymismatmleastm2
/3mthatmatmleastmonem2mwillmappear?

5
q = m =mprobabilitymthatmam2mdoesmnotmappearmonm thatmroll.
6
qk =m probabilitymthatmam2mdoesmnotmappearmonmkmINDEPENDENTm rolls.
Pm(k)m =m 1m−mqkm=mprobabilitymthatmatmleastmonem2mappearsmonmkmrolls.


For
m m m
2m 2m 1m 1
Pm(k)m m ≥ ,m1m−mqkm≥m =⇒m qkm ≤m =⇒m kmlnmqm≤mln
3 3 3 3
ln(1/3)
=⇒m k ≥ =m 6.03
ln(5/6)

Approximatelym sixmormmoremrollsmwillmensuremwithmprobabilitymPm ≥m2/3mthatmam2mwillmappear.


4

Gekoppeld boek

Geschreven voor

Vak

Documentinformatie

Geüpload op
8 december 2024
Aantal pagina's
301
Geschreven in
2024/2025
Type
Tentamen (uitwerkingen)
Bevat
Vragen en antwoorden

Onderwerpen

$18.49
Krijg toegang tot het volledige document:
Gekocht door 2 studenten

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF


Ook beschikbaar in voordeelbundel

Beoordelingen van geverifieerde kopers

Alle 3 reviews worden weergegeven
7 maanden geleden

3 maanden geleden

Thank you so much for the review! I’m thrilled to hear that you had a positive experience with the exam. Your feedback means a lot and motivates me to keep delivering quality content. Best of luck with your studies

1 jaar geleden

1 jaar geleden

4.0

3 beoordelingen

5
2
4
0
3
0
2
1
1
0
Betrouwbare reviews op Stuvia

Alle beoordelingen zijn geschreven door echte Stuvia-gebruikers na geverifieerde aankopen.

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
TESTBANKLECT Teachme2-tutor
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
6
Lid sinds
1 jaar
Aantal volgers
0
Documenten
353
Laatst verkocht
6 maanden geleden
TESTBANKONE

Welcome to TestBanksGuru, your go-to source for high-quality test banks and study materials designed to help you excel academically. We offer a comprehensive range of resources including test banks, study guides, solution manuals, and other study materials, all meticulously curated to ensure accuracy and effectiveness. Our affordable, instantly accessible materials are complemented by excellent customer support, making your learning experience seamless and efficient. Trust Testbanksguru to be your partner in academic success, providing the tools you need to achieve your educational goals.

Lees meer Lees minder
5.0

273 beoordelingen

5
271
4
0
3
1
2
1
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen