Question

ちー

3番の縦波を横波表示する方法を教えてください

71 *基 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
表す。
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。
この波の周期はいくらか。
で答えよ。
12 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
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。
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。
(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。
(ウ) x=0mにおける媒質変位の時間変化を 0≦t≦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。
0.14 y[m]
-2-10 1
-0.11
2
/ 3 4 5
P
x
[m]
(名古屋市大信州大)

71 (1) 図より i =4m
v=fi=i/T より T=入/v=4/2=2s
x=-1mと3m
(2) 問題69(5) と同じように判断して
(3) 縦波を横波表示するとき, x軸方向での振動をy軸方向の振動に置き換えて
AU
表示しているので、速度についても横波と同じ
ように判断してよい。 (たとえば,山と谷では
u=0, x=1ではy=0 で速さ最大,しかも山
が近づいているので正の速度)
umax
for E
-2-1/0 1 2 3 4 5
x (m)
X=0 a²²y=0-² 21
参考 Umax を決めるには単振動の知識が必要で, umax=Aw=A・2π/T(Aは振幅)か
ら求めることができ, 0.314m/sとなる。