物理
高校生

184番がよく分かりません…教えてください!

7. 波の性質 89 x軸の正の向きに伝わる正弦波がある。 図1は時刻 84.yーxグラフとy-tグラフ (1) 波が伝わる速さは何m/sか。 図2で表される振動をしている y [m]+ 0.2 4(u) 0.2 図1 図2 0.10) 0 0.05 (山]x -0.2| 位置は,図1のどこか。 0<xい2,0 -0.2 mの範囲で答えよ。 ( +曲庁よ 10L 一手中 問題 183 > 187 の点はa, cである。また, 負の向きの速度が最大の点は, (1)の図か ら,bである。 (3) 同位相の点は,点Oから1波長分はなれた位置であり,dである。 また,逆位相の点は, 点Oから半波長分はなれた位置であり,bであ (4) 点bは, t=0のときに変位が0であり,次の瞬間の変位は, 負の向 きになるので,yーtグラフは解答のようになる。 ○yーtグラフで、 よりもすぐ右側の部分 変位は負の向きになる。 183. 波のグラフ 解答 (1) 0.40s(2) 1.6m (3) 波が進む向き 0.2 [山]x 2.4' 10.8 0 70- (1) (2) 周期は与えられたグラフ(y-tグラフ)から読み取り, ●問題で与えられたグラ フは, 波形ではない。 指針 波の公式 v=f入=A/Tを用いて波長を求める。(3) yーtグラフは,原 点(x=0)の変位が時間の経過とともに変化するようすを示している。 また,原点がy軸の負の向きに振動を始めたのは, 時刻 t30 からである ことにも注意する。 解説)(1) グラフから読み取ると,周期 T[s]は,T=0.40s (2) 波の公式 v=ーから, 入=vT=4.0×0.40=1.6m ①時刻0 で変位0であっ た媒質(x=0)が, y劇 負の向きに振動し、 劇 0.10sで負の向きに変 の大きさが最大となる。 したがって、波は谷から 発生する。 I 0.60 3 (3) t=0.60s のときは, であり,原点が振動を始めて 三 ニ 2 から3/2周期後である。したがって,波の先端は,原点からx軸の正 の向きに3/2 波長分だけ進んでいる。また, t=0 のときから、原点は 負の向きに振動を始めているので,グラフは解答のようになる。 T 0.40 184.yーxグラフとy-tグラフ 解答(1) 20m/s (2) 1.0m 指針(1)yーxグラフから波長え,y-tグラフから周期 T を読み取 り,v=A/Tの公式を用いる。(2) 図2のyーtグラフでは,時刻0の ときに変位が0であり,次の瞬間,変位が正の向きとなっている。この ような位置を図1のyーxグラフから見つける。 解説」(1) 図1から,波長入=2.0m, 図2から,周期T=0.10sであ ーェグラフは, あ 瞬間の波の波形を表す ソーtグラフは、 ある。 置の媒質の変位が、 の経過とともに変化する ようすを表す。 る。波の速さをu[m/s]とすると, 2.0 =Q =20m/s 三 0.10 (2) 図2から,時刻0で媒質の変位が0,時刻0から 微小時間が経過すると, 媒質の変位yの向きは正の 向きとなっている。図1において, 微小時間が経過 したときの波形を描くと, 図のようになる。変位v が0で, y軸の正の向きに速度をもっているのは、 y[m] 0.2 2, 0 -0.2 x=1.0mの位置であることがわかる。 108
物理の波の問題を教えてください!
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