物理
高校生
(3)の問題で、何で➖がつくのか解説を読んでも分かりませんでした💦😭
144
原
正弦波の式■ 振幅 0.10m, 周期 0.20 秒速さ3.6m/sの正弦波がx軸上を正
の向きに進んでいる。
FFO
(1) t=0 のとき, 変位が y=0 で, y軸の負の向きに振動しようとしている点を原点
(x=0) として,各点の変位のようすをグラフに表せ。
(2)t=1.50sのときの, 各点の変位のようすを(1)のグラフに重ね、破線で表せん
(3)x=0 の点の時刻 t [s] における変位y [m] を表す式をつくれ。
(4) 任意の点x [m] の, 時刻 t [s] における変位y [m] を表す式をつくれ。
例題 26
80
144
ここがポイント
(1) 原点は変位0 で, 負の向きに振動しようとしているので、原点の右側(x軸の正の向き)
山があることがわかる。
人には
(2) t=1.50s は周期 7.5回分に相当するので,各点はこの間に 7.5 回振動する。 したがって、波形の
と谷は逆になる。
(3) t=0 で原点は負の向きに振動しようとしているから, 原点の単振動を表す式は 「y=Asin
と負の符号がつくことに注意する。
208.0
145
解答 (1) 正弦波はx軸の正の向 y[m]
きに進んでいるので,
t=0 で原点が負の向き
(1)
0.10
O
に振動しようとしてい -0.10
0.36
0.721.08
x[m〕
解
akk
るということは,原点
図a
と実物
のすぐ左側の点の変位が負であり, 右側の点の変位が正であることにな
08.0
る。
bsd.nie 02.
波長を[m] とすると,「v=4」より=vT=3.6×0.20=0.72m
よって, 求めるグラフは図aの実線のようになる。
ケー
(2) 時間 t = 1.50s を周期 T = 0.20s でわると
02.0--x
0.2
t
1.50
=7.5
T 0.20
であるから,各点は t=0 から t=150s の間に 7.5 回振動する。したmie08.0
がって, t=0で山であった点は t=1.50s には谷となり, 谷であった点
ることを考慮すると 「y=-Asin
は山となっている。 以上より, 求めるグラフは図aの破線となる。
4.01.nia)x 05.0
(3) 原点の時刻における変位は, t=0 で負の向きに振動しようとしてい
2π
T
Ft」と表される。 よって
201
y=-0.10sin
2π
0.20
m08.0
t=-0.10sin 10t
(4)(3)の式で置きかえればよい ( [m/s] は波の速さ)。
V
(=-0.10 sin 10(t-
X
3.6
雲の
式
原点での振動のよ
は下のグラフのようにな
「で、式は「-sin」の形で
れる。
y4
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