Question

ちー

3番の縦波を横波表示する仕方を教えてください

(東京理科大 )
71 * 基 図は縦波を表すグラフである。
x軸は媒質のつり合いの位置を,y軸
は左右への媒質の変位 (右方向を正)を
表す。
波は右へ速さ 2m/s で進み, 波の先
端が自由端 P(x=5mの位置)に達した時刻をt=0s とする。
(1) この波の周期はいくらか。
(2) t=0s において, 媒質の密度が最も疎である点のx座標を図の範囲
で答えよ。
0.14y(m)
- 2-10 1 2
-0.1
ta
3 4 5 x
[m〕
(3) 右方向の媒質の速度を正として時刻 t = 0s において,各位置にお
ける媒質の速度uの概略を、図の範囲内でグラフに描け。
(ア)
(4) この波が自由端 P で反射して, 反射波の先端が点x=0mに達す
る時刻を求めよ。
(イ) その時刻において, 図に示す各位置での変位をグラフに描け。
(ウ)x=0mにおける媒質変位の時間変化を 0≦t≦4.5s の範囲でグ
ラフに描け。
(5) P が固定端の場合について,前問(イ), (ウ)のグラフを描け。
(名古屋市大+ 信州大)

なお,節の数は8個ではなく,9個なので要注意
=
71 (1) 図より i =4mv=fix より T = 入/v=4/2=2s
x=-1mと3m
(2) 問題 69 (5) と同じように判断して
akan
余り7より7.0m
(3) 縦波を横波表示するとき, x軸方向での振動をy軸方向の振動に置き換えて
表示しているので、速度についても横波と同じ
ように判断してよい。 (たとえば,山と谷では
u=0, x=1 では y =0 で速さ最大, しかも山 -2-1012345
oakey=0 からしてた
が近づいているので正の速度)
max を決めるには単振動の知識が必要で, umax=Aw=A・2π/T (Aは振幅)
参考Umax
ら求めることができ, 0.314m/s となる。
Au
Umax