‘19 某大学過去問 3枚目が解説です。

物理

高校生

解決済み

約4年前

(*´ω`*)

‘19 某大学過去問
3枚目が解説です。
答えは5λなのですが、3λはなぜだめなのでしょうか？3λでも同じ波が作れると思うのですが。

なめらかでかたく. 厚さの無視できる攻い仕切り水深一定の浅い水槽に, 水面に対し垂直に. 板を回定した。水面上に仕切り板と生直に* 軸をとり, その交点をPとする。電の原点に牙演A をおく。図1 はこれを上から見た尋である。波源A からは太く押販の)過旭7の球面波が軍続的に送り出されている。点 0 の水面の変位の時間変化のグラフは時間? を横軸にレて示すと図 2 のような正徹曲線で表された。ただし, ある時刻を! = 0ととる。 OP間の距離をすん波の速ぎゅはどこでも一定であり。波は抽和団で小衣せず.水栓の壁に当たった疲はすべて明収されるものとする。以下の問いに答えよ。仕切り板 wo * = 図2 図1

の仕急り板があると, 点 0 にある湾源A から出た波は仕切り板で反射され反射波となる。人切り板での反射は邊由端での反射である。この友遇波と同じ波形(位相) の波は。図 3に示すように仕切り板を取り去って直上の点Pよりや右側の適切な位置に波源A をおくことによって作ることができる。そのような波源の* 軸上の位置Q を求め, 解答楓に解答のみを示せ。

よって仕切り板では仕切り板での反射は自由敵反射なので, 反射の際に位相が変化しない。称な位置にあ常に 2 つの小が強め合う臣となる。ゆえに。京@は仕切り板に対して上O と対ればよい。

波反射波

回答

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gößt

約4年前

5λ、3λというのは原点Oからの距離のことですか？
3λの位置に置いた場合、x軸上での変位は同じになりますけどそれ以外の部分では異なってしまうのではないでしょうか

(*´ω`*) 約4年前

はい、原点からの距離です。
もう少し詳しくお願いできますか

gößt 約4年前

仕切り板上に適当に赤い点を取ってみました
原点から3λの位置と5λの位置から赤い点までを考えると、その経路差は一般にλの整数倍にはならないですよね？よって赤い点での振動の様子が変わってきてしまいます

(*´ω`*) 約4年前

ありがとうございます。
「その経路差は一般にλの整数倍にはならない」
の根拠が分かりません🙇‍♀️🙇‍♀️

gößt 約4年前

すみません返信が遅れました

例えば、以前送った画像の赤い点からPまでの距離がλだったとします
その場合、3λの位置から赤い点までは
　√{λ²+(λ/2)²}＝(√5/2)λ
5λの位置から赤い点までは
　√{λ²+(5λ/2)²}＝(√29/2)λ
よって経路差は (√29/2)λ-(√5/2)λ ですからλの整数倍にはなりません

実際には、仕切り板上のほとんどの位置で経路差はλの整数倍にならないことが計算するとわかります