✨ Jawaban Terbaik ✨
なかなか物理基礎の範囲では、グラフの扱いに慣れていないと難しい問題だと思います。波の範囲で個人的に大切だと思うのは、グラフの横軸が時間なのか変位なのかということです。この問題で与えられている図3は、時間が横軸になっていて変位はx=0で固定されている、いわゆるy-tグラフです。それに対して、時間は固定して、そのときの形を表すのがy-xグラフです。イメージとして一番分かりやすいのは、運動会のダンスや組体操とかサッカースタジアムでやるウェーブです。ウェーブをやっているうちの1人だけ着目し続けて、その人の動きをずーっと見ているのがy-tグラフ、波全体の形の写真をある時間tでとったのがy-xグラフですね。
ここからは写真を見ながら読んでください。とりあえず、t=T/2の場合を考えてくれ、と言われているのでt=T/2におけるy-xグラフを考えたいわけです。t=T/2において、原点では変位が0ですね。
ここで、原点よりちょっとxが正の位置O'を考えます。今、音はxの正から負の向きに出ているから、この位置では原点よりもちょっとだけ早いタイミングで波が来ていることになります。ということは、写真の右側の図1のようになりますよね。これをもとにy-xグラフが書けますね。
ここで、音というのは縦波です。だから、密とか疎を考えるには変換しないといけません。x軸が正の向き(→)を、グラフの縦軸「変位」の正の向き(すなわち上側)にしているので、写真でオレンジで書いたように矢印を書き込めば、どこが疎か密かんかりますね。
あとは、オレンジで疎と書いたところの座標を求めればゴールです。この波は波長がλなので、答えはλ/2となります。
詳しい説明ありがとうございます!! (><)考え方は理解できたと思うので、もう少し慣れるように練習していこうと思います！