Question

なないろ

共通テストプレ、物理基礎第3問の問2についてです。
答えは①なのですが、なんでそうなるのかがわかりません。

波ができた直後の状態は②だと思うんですが、そこから1波長分動くだけなので答えは③で変わらないと思いました…
教えてください！🙇

物理基礎
第3問 縦波の性質および気柱の共鳴について後の問い(問1~5)に答えよ。
(配点 16)
縦波は波の進行方向と媒質の進行方向が平行である。 縦波の伝わり方を考えるため
に以下のような実験を行った。 図1のように, なめらかで水平な面をもつ机の上に自
然の長さが150cmのばねを置き, ばねの右端は支柱に固定した。 自然の長さの状態
のときのばねの左端を原点としてばねに沿った向きに x軸を設定する。 ばねに5cm
の間隔で軽いリボンを結び, 左端(原点 x = 0) から0番,1番,2番,3番… 20番
(x=100cm) と番号をふる。 図2のように, 0番のリボンを時刻 t=0s から振幅
1.0cm, 周期 0.80sでx軸方向に1回だけ振動させた。 ただし, x軸の正の向きの
変位を軸の正の向き,x軸の負の向きの変位をy軸の負の向きとして表している。
ばねの振動が伝わる速さ, すなわち波の伝わる速さは50cm/sであり、水平面とば
ねの接触部分の摩擦およびリボンの空気抵抗は無視できるものとする。
机
リボン
3
0 5 10 15
0. 1
0000000000000
240
① 10
1
19 20 [*]
95 100
② 20
poooooo
3 30
支柱
150
- 16 -
-x [cm]
y[cm〕
1.0
④40
0.
-1.0
問1 ばねを伝わる波の波長はいくらか。その値として最も適当なものを,次の ①~
⑤のうちから一つ選べ。 12 cm
20140
70.80+[s]
図 2
5 50

問2 再び ばねを振動していない状態に戻す。 10番(x=50cm)のリボンを時刻
0s から図2のように, x軸方向に1回だけ振動させた。 時刻 t = 0.80sにおけ
る波形の様子として最も適当なグラフを,次の ①~④のうちから一つ選べ。 ただ
し,x軸の正の向きの変位をy軸の正の向き, x軸の負の向きの変位をy軸の負
の向きとして表している。 13
y[cm〕
1.0-
0
-1.0-
y[cm]
1.0
0
-1.0+
(1)
♡
50
WE
A
Q
③
'50
y[cm]
1.0-
x [cm] 0
-1.0
y[cm〕
1.0-
x [cm〕 0
-1.0-
50
50
25
→x [cm]
to
40150
x 〔cm〕