物理の波動の問題です。

物理

高校生

3年弱前

物理の波動の問題です。

黄色マーカーの箇所の「時間t1で歯車は1/(2n)回転している」が分かりません。
なぜそう判断できるのでしょうか？

XCC へ 391. フィゾーの光速測定図の装置にお鏡いて歯車がゆっくり回転しているとき光源からの光は,回転歯車の歯の間を通り抜け,鏡で反射されて再びもとと同じ歯の間を通り抜ける。歯車の回転が速くなると,光が鏡まで往復する間に歯が動き, 反射光が次の歯にさえぎられて光源までもどらなくなる。歯車と鏡の間の距離を 8.63×10m とし､歯の数が720 個の歯車を用いて, 歯車の回転数をしだいに大きくしていくと、回転が毎秒 12.6 回のときにはじめて反射光がもどらなくなった。光の速さはいくらか。光源回転歯車 EEJ

391. フィゾーの光速測定解答 3.13×10°m/s 指針本問は, フィゾーが1849年に行った光速測定の実験の原理に関するものである｡光が歯車と鏡の間を往復する時間と, 歯車の回転する時間が等しいことから,光速が求められる。解説光の速さをcとする。歯車と鏡の間の距離は8.63×10m なの 2× (8.63×10³) で, 光が歯車と鏡の間を往復する時間は, t₁ = - (s) TAC 歯の数がnの歯車は,すき間の数もn個であり, 時間で歯車は1/(2) 回転している (図)。この回転に要する時間は, n = 720 なので, 歯車が1回転する時間の1/(2×720) であり. t₂ = 1 12.6 =たから, × 1 2×720 2x (8.63×10°) C 1 - X 12.6 3.13×10°m/s c=3.131×10°m/s = 1 2×720 歯 N 時間後歯 N ●歯車の回転数は12.6 回/sなので, 1回転する時間は 1/12.6s である｡

回答

讃岐弁琴葉茜先生

3年弱前

ご質問について「フィゾーの光速測定で歯車は何回転すれば反射光ははじめて戻らなくなるか」というタイトルでノートを俺は書いてみました。このノートを俺のプロフィールページから見ることができますので良かったら見てみてください。このノートを読んで分からない場合はこの回答に質問コメントをお願いします！。

涼風 3年弱前

ノートを拝見しました。
反射光が戻らなくなる回転数「1/2n」は、暗記するものなのでしょうか？
それとも何かしら証明方法があるのでしょうか？

讃岐弁琴葉茜先生 3年弱前

俺は公式だけを暗記することを勧めていません。たとえば「公式1：フィゾーの光速測定では歯車が2n分の1だけ回転すると反射光がはじめて戻らなくなる」という公式だけを暗記することは「あれ3分の1だっけ？」と記憶がもろいからです。俺はストーリー1つを暗記することを勧めています。たとえば「大切なこと1：フィゾーの光速測定では歯の数が4つの歯車を考えるのがベストだったなあ」→「大切なこと2：歯の穴を通った光が隣の刃に当たるには8分の1だけ歯車が回転したときだなあ」→「大切なこと3：じゃあ歯の数がnのときは歯の数が2n分の1だけ回転したとき歯の穴を通った光は隣の刃に当たるなあ」というストーリー1つを覚えると大切なこと3つを覚えることができます。しかも大切なこと3つはストーリー1つに関連しているので公式1つを覚えるより記憶が強固です。フィゾーの光速測定ではこのストーリー1つで証明が完了しているので公式1つではなくストーリー1つを覚えることを勧めています。これは物理だけではなく数学や化学などの理系科目全般にも言えます！。