Question

ゆ

この問題について、一から説明してほしいです。
よろしくお願いします。
なぜ、破線がでてくるのかも教えて欲しいです。
よろしくお願いします。

教科書
p.157
問 10
ポイント
解き方
右図のような2つの波 A,B,y[m〕↑
互いに逆向きに速さ 1m/sで進む。
図の時刻から1秒後の波形を作図せ
よ。
れの波形は右図の破線のように y[m]↑
なる。 これらを重ねあわせたも
の (太い実線) が波形となる。
答 右図参照
JA
2 3
B
観察される波の変位は,2つの波の変位の和。
波 A. B は互いに1秒間に1m進むので, 1秒後の A, Bそれぞ
0
x[m]
PAVZ
B
x〔m〕

B
波B
2
1 重ねあわせの原理
波動実験器 (ウェーブマシン) の両端か
ら, パルス波を送り、 2つの波が重なり
あうときのようすを観察すると (図17),
媒質の変位yは,2つの波の変位 VA, YB
の和になることがわかる (図1)。
重なっているとき
波 A
重なった後
波の重ねあわせ
重ねあ
principle of superposition
あった場合にも成り立つ。 これを波の重ねあわせの原理といい.
y=y+yp...(3)
このような関係は,波がいくつ重なり
によってできる波を合成波という。 また, 重なりあった2つの波は,漁
associated wave
Y'A
合成波
(a) 山と山の重なり
y=yatyB
波B
←
B
波 A
1
B
WAWA
金属棒
図17 波動実験器
金属棒を上下させると,
そのゆがみが伝わる。横から見え
波がゆっくり伝わるように見える
重なっているとき
波B
波B
重なった後
鋼の板
PA
-合成波
波 A
(b) 山と谷の重なり
20
lynth
25
ぎた後、 互いの影響を受けることなく進行する。 このような性質を波の独立
Independency of waves
要な性質である。
性という。 これらの性質は,2つの物体の衝突ではみられない波に特有の重
問 10 右図のような2つの波A,Bが、 互
いに逆向きに速さ 1m/sで進む。 図の時刻
から1秒後の波形を作図せよ。
2 定常波
波長と振幅がそれぞれ等し
い2つの正弦波が,直線上を
同じ速さで逆向きに進み、重
なりあってできる合成波の波
形は、図のようになる。 こ
の合成波は,まったく振動し
ない部分と, 大きく振動する
部分とが交互に並び,どちら
へも進まない波である。 この
ような波を定常波(定在波)と
stationary wave
いう。これに対して, 合成前
の2つの波のように, 一方に
進む波を進行波という。
progressive wave
図19の定常波における A,
C, E, G のように、常に振動
しない部分を節, B, D, F の
node
はら
ように, 振幅が最大の部分を腹という。
loop
30
かなめ
gag
db
11/8
時刻
(周期T)
0
T
12
Ly[m)↑
8
0
右に進む波
腹の位置
は周期 T
で振動
合成波
振幅 A
節
2A
問 11 図は、同じ速さで逆向きに進む波の,ある
1/9
時刻における波形である。 この2つの波からでき
x (m)
左に進む波
る定常波の腹と節はどこか。 0, A~Dの記号で
答えよ。
yayatyotで入進む原理
875 腹 205
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。
●波動
定常波
隣りあう節と節(または腹と腹)の間の距離は、進行波の波長の半分 (1/2)である
B
MC

物理基礎 波の性質

Answer 1

lighten

波線はそれぞれの波がもし相手の波とぶつからずに進んだ場合の波形です。青色の波が左側の波の1秒後の波形、緑色の波が右側の波の1秒後の波形を表しています。そして合成波ですが、合成波の振幅ははそれぞれの波の振幅の足し算になるという決まりがあり、それぞれの波の振幅の大きさを仮に1であるとし、ざっくりプロットしてみると良いでしょう。足し算すれば合成波の振幅が出てくるので、なぞれば合成波を描けます。経験則からもおそらくわかる通り、波はぶつかっていびつなカクカクした形にはなりません。お風呂とかで波をおこしても、階段みたいなかたちは現れませんよね笑分かった点を直線で結んでしまっていいです！

ゆ

こんにちは。
返信が遅れてしまい申し訳ありません。
ありがとうございます!!
助かりました!!