高校物理基礎

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5分で解ける!横波と縦波の違いに関する問題

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5分で解ける!横波と縦波の違いに関する問題

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この動画の問題と解説

練習

一緒に解いてみよう

波動4 練習 全部

解説

これでわかる!
練習の解説授業
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縦波をグラフに表した問題です。y−xグラフは、時刻0[s]のときの波の姿を表したものですね。また、 x軸の正方向(右向き)の変位をy軸の正方向(上向き)の変位 で示している点に注意です。縦波の波形は見ることができないのでしたね。グラフのy軸の上に右、下に左と書き込みましょう。

y軸方向の変位が左右を示すことに注意

波動4 練習 (1)問題文、グラフ 赤字の書き込みあり

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(1)はx軸の正方向、つまり右向きの移動が最大になっている場所を求める問題です。0≦x≦4.0の間で右向きに移動しているのは、y軸で上向きの部分です。グラフを見ると、y方向の変位が最大となっているのはx=1.0の山の部分です。

(1)の答え
波動4 練習 (1)答え

単振動の速度の変化を考える

波動4 練習 (2)問題文、グラフ 赤字の書き込みあり

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この縦波を単振動が伝わってできる波と考えましょう。単振動の速さは、 振動の中心で最大 となり、 中心から最も離れた両端で0 となりました。

波動4 練習 (2)左側の単振動の運動の図

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媒質の速さが最大になるのは、y=0になるところです。つまり、x=0,2.0,4.0の3箇所ですね。このうち、求めるのはx軸の正方向、つまり右向きに最大になっている点です。速度が右向きなのか左向きなのかを判別するため、少し時間が経過したときの波形を描いてみましょう。

波動4 練習 (2)右側のy−xグラフ

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原点とx=4.0では時間が経過すると波が下がっているのに対し、x=2.0では上がっていますね。右向きで速度が最大値となる場所なので、グラフの中ではy軸方向で上がっている、つまり右向きになる場所なので、答えは2.0ですね。

(2)の答え
波動4 練習 (2)答え
横波と縦波の違い
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      横波と縦波・疎密の練習

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      波動

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          横波と縦波・疎密

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