物理
高校生
解決済み

1枚目の図をみると、上から3番目と1番下の図を見ると、腹と節にが逆になっているのは何故ですか?
あと、2枚目の問題では腹がAとCだと思ったのに、OとBとDなのはなんでですか???
テストが近いので教えて頂きたいです。

時刻 (周期 T) 右に進む波 合成波 左に進む波 0 振幅A 1 T 8 T 3 T 8 T 8 腹の位置 は周期 T で振動 2 節 腹 節 腹 腹 節 2A A B C D E F G 図19 定常波 節と腹は, 交互に等間隔に並んでいる。 腹の部分の振幅は, 進行波の振幅の2倍となる。 MOVIE 第川章 ●投動 R-2 節 2|0
周11 図は, 同じ速さで逆向きに進む波の,ある 時刻における波形である。この2つの波からでき る定常波の腹と節はどこか。0, A~Dの記号で B C D 答えよ。 30
物理基礎 定常波

回答

✨ ベストアンサー ✨

まず、腹と節というのは、『合成波』に対してできるものです。進行波を合わせると(=合成波)、正の成分と負の成分が常に同じになる部分ができて、はたから見たらまるで全く振動していないように見える部分があります。この部分のことを『節』と言います。
それに対して、むしろ最初より大きく、他と比べても大きく振動して見える部分を『腹』と言います。つまり、腹は常に振動してるので、『真っ平らな状態』もあれば、腹というイメージの強い『山のような状態』になることもあるというわけです。
ここで1枚目の写真をよく見ると、まず腹節という概念は合成波にあるので、オレンジの波に注目しましょう。
確かに、上から三番目の波の図は山の形ではありません。しかしこれは、先程言ったようにちょうど真っ平らになる時間の状態なのです。
逆に白丸の着いているところは、どの時間を見ても常に軸上にあります。その時の進行波(青と緑の波)に注目してください。どの時間もよく見ると、節の部分では常に上の正の成分と下の負の成分がちょうど等しくなって打ち消しあっています。だから常に軸上にあるのです。
このように考えると、腹と節は合成波だけに注目していれば変わっていないことがわかります。

また、右の問題では山の形になっている部分が腹という固定概念でいるとACが答えのように思われます。しかしさっきのことを思い出してください。腹と節という概念は合成波にしかありません。問題ではまだ合成されていないただの進行波です。だから頭の中で波を問題の通りに少し動かして見ましょう。
このとき常に上と下(正と負の成分)が一緒の部分があります(AとC)。これが節です。
また、左の写真にしれっと大事なことが書いてあります。それは腹と腹(節と節)の間隔が λ/2 で、腹と節の間隔が λ/4 であるということです。
つまり節の λ/4 ズレた部分が腹ということです。
だから最終的に右の写真の答えは節(AとC)の λ/4 ズレたOBDが腹となるのです。

長い文章になりましたが、わからない部分があったら教えてください!!!

ちなみに、合成波では腹よりも節の方がみつけやすいと思います!

いと

丁寧にありがとうございます!
理解することが出来ました!!!
ありがとうございます!!!!!!

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