Question

あおい

この右上の図はなぜt=0のときの波だとわかるのですか？
Pに波の先頭（端）があるからってことですか？基本的なことが理解できてない気がします😢
例えば、写真2枚目ようなグラフだった場合、t=0より前だということであってますか？？

) N
つ正の万向に75 m 離れた位置に,自由端反射をする反射板R
をx軸に垂直に置いた。 AR間で合成波を観測側したところ, 振幅が0
となる点が複数あった。この内, Aに最も近い点はAから何 離れ
ているか。
4
(東京理科大)
71* 国 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
0.14y [m]
P
三2-10
1
2
3
x
表す。
0.1
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。
X (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。
(4)ア) 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。
XX(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。
x(ウ) x=0mにおける媒質変位の時間変化を 0St<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)
72 x 軸に沿って正弦波が伝わっている。図1は時刻t=0 [s] における
波の変位yの空間変化, 図2はx=0 [m] における波の変位yの時間
変化である。
(1) この波の振幅, 波長, 周期, 振動数, 速さはいくらか。

P
波の先頭
まだきてない

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

コギト

難しいかもしれませんが、

波による媒質の変位yは場所xと時間tの関数です。
これをy=f(x,t)と書きます。
一次関数(y=3x+4など)はy=f(x)とかきます。

基本的なことをいうと、等式の数>=変数の数の時でないと、変数を特定することはできません。

例えば連立方程式はx,yの二変数を求めたいが、二つの式があることで求められる。
他の例では、一次関数y=f(x)もx,yの二変数があるが、ひとつの式しかない、だからxの値をこちらで決める(変数を一つ無くす)と対応するyを特定できる。(変数yが決まる)一次関数はこれを利用してグラフで表してます。

波の式は一つの式しかないのにy,x,tの3変数あります。だから、一次関数みたいにグラフを書くためには一つ変数が多いんですよね。そこで問題みたいにxかt、ここではtを勝手に決めてしまう必要があります。
結論ですが、理由はないけど楽そうだからt=0と適当にきめてしまうわけです。

あおい

なるほど…奥が深い（？）
丁寧に教えてくださり、ありがとうございます🙇🏻‍♀️

コギト

中学の数学の方程式とか関数あたりの話を定義からきっちりやるとわかるようになります。
高校生になってから昔の教科書見ると色々気づくことがありますよ。