波の干渉の考え方が分からないです。 どのように考えたら良いのか教えて頂きたいです。 よろしくお願いいたします。

○波は光波とし, 反射面のかわりにスクリーンを置く。 波長の平行 光線, 光1と2を次図 (i) や (ii) のように当てると, スクリーン上には しま 縞模様が現れる。それぞれの場合の縞の間隔を求めよ。 ((i) スクリーン スクリーン 図 (i) 10 図 (ii) (ii)★★) (1) loved 光1 光2 光1 光2

波の干渉の問題で（1）に関して何故反射波の中心がO'となるのか分からないです。教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

波の干渉 鉛直な壁で区切られた水面上の1点0に 波源があり,振動数 f 波長の円形の波 が連続的に送り出されている。 点Aは水面 と壁との境界点 点Bは水面上の点であり, 線分 OA は壁に垂直でその長さは12/23入 線 分OB は壁と平行で,その長さは4入であ る。波が壁で反射されるとき位相は変化し ない。また,波の減衰は無視する。 B 9 1 波の干渉 るように広がる。 その点' とは 4入 ... Base 波の干渉 強め合い : +16 = C-_ 4人 弱め合い 距離差= m入 =(m+ +) a 同位相のとき(逆位相のとき 式が入れ替わる)。 は整数。 (1) 波が0点を出てから壁で反射されB点 にとどくのに要する時間を求めよ。 図1 (2)B点では,波は強め合っているかそれとも弱め合っているか、あ るいはそのいずれでもないかを答えよ。 (3)線分 OA 上で見られる波 (合成波) は何とよばれるか。 また、その ようすを図2に描け。0点から出る波は振幅αの正弦波であるとする。 (4)0点より左側の半直線 OC 水面の変位 LECTURE (1) 壁に関して, 0点と対称な点を O' とする。 反射 波は 0′ から出てくるとみなしてよい。 反射点を D とすると OD+DB=0'D+DB=0'B=√(31)²+(41)²=51 波の速さはv=f入 だから, かかる時間は OD+DB_55 上で見られる合成波はどのよ うな波か。 20字程度で述べよ。 0点から出る波の振幅をαと 3a 2a a O <-a する。 -2a (5) 線分 OB上 ( 両端を含む) で,弱め合う点はいくつある か。 -3a 12 B 壁 D 42 -32- A v f 入 (2)00′の2つの点波源による干渉と 考えてよい。 距離差は 距離 灰色の2つの直角三角形は 合同だから反射の法則が満 たされている。 △OOB は 3:45 の直角三角形。 図2 O'B-OB=5-4入 = 入 B ( 奈良女子大) よって, Bでは波は強め合っている (m=1のケース)。 正確には、 反射によって位相が変わらず 0と0 は同位相とみなせるからである。 もしも、反射によ って位相が変わるなら (0から山として出た波 が反射によって谷に変わるなら) 0 と 0' は実質 的に逆位相であり, Bでは弱め合うことになる。 波源からの距離の差が重要。 強め合いの位 重なって振幅は2倍となり, 弱め合いの 0 となる。 (3) OA間では逆向きに進む2つの波の重ね合 わせによって定常波が生じている。 Aは自由端 0 (1) 鏡による光の反射と同様に考えればよい。 反射波はある一点0' から出てく

高校物理基礎です 0,2,4,6,8,10が節だと思ったんですが、1,3,5,7,9が節になるらしくそうなる理由を教えてください🙇‍♀️

[知識] y[m]↑ A 0.3 0 347. 定常波の腹と節 振幅 0.3m, 波長4 mで, x軸を正の向きに進む正弦波Aと, 負の向きに進む正弦波Bがある。 彼は無限 に続いているが, 図には, それぞれの正弦 波のようすを1波長分のみ示している。 A, -0.3 Bの合成波は定常波になる。 (1)0~10mの範囲で,節の位置はどこか。 JAL -B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2)0~10mの範囲で,腹はいくつできるか。 また, 腹の位置の振幅はいくらか。 ヒント それぞれの波が進み、 同位相で重なる点が腹, 逆位相で重なる点が節となる。

私が選んだ選択肢は5で、正解は6でした。 一枚目の下図のように同じ波がoとqから出て互いに向かって出ている状況を想定して、qの波の位相は遅れているから波が左側にずれて(点線の波)、それに伴い山の位置も左側にずれると考えたのですが、どこが間違っているのか教えていただきたいです。

y 0 問5 次に, 反射板を取り除き, 点0にある振動装置と同じ装置を, x軸上の x = L の点 Qで水面に接触させる。 2個の振動装置を同じ周期,同じ振幅,同 じ位相で作動させると, x軸上の 0<x<Lの範囲には定在波(定常波) が生じ た。その後,点Qの振動装置の位相をずらし, 点Qから出る波の位相が点0か ら出る波の位相に比べて少しだけ遅れるようにした。 このとき, OQ間の定在波 がどのように変化するかについて述べた文として最も適当なものを,次の①~⑥ のうちから一つ選べ。 17 ①定在波の腹の振幅が少しだけ小さくなる。 定在波の腹の振幅が少しだけ大きくなる。 ③定在波の腹と節の間隔が狭くなる。 ④定在波の腹と節の間隔が広くなる。 ⑤ 定在波の腹や節の位置が全体的に少しだけ点0側に移動する。 ⑥定在波の腹や節の位置が全体的に少しだけ点 Q側に移動する。

この問題の4番について質問です｡振動数はおもりの重さによっては変わらないとあるのですが，なぜですか？ おもりの数が多いほど，弦が張ることになるので，音が高くなると思ってました｡（ギターみたいな感じで）

(3) Hz である。 また, a=35cm をそのままにし, おもりを4倍に増やし たとき, 弦は共振しなくなった。 弦を再び共振させるには,Bを 少なくとも (4) cm 右に移動しなければならない。 64 弦の共振 全体の長さが120cm 質量 1.8g の弦の右端に滑車を通して質量 6 kgのおもりをつるし,振動源Sによって弦を振動させる。 この弦は, コマBを動かすことにより任意の一点を固定できる。 弦の張力はどこ も同じで,振動する AB間の距離をα, 重力加速度を10m/s2とする。 問1 コマBを適当に動かすと, a= 30cmで弦が共振する。 さらにB を右に移動していくと, a=35cm で再び弦が共振する。 したがっ て,弦を伝わる横波の波長は (1) cmであり,このときのAB 間の腹の数は (2) 1個である。 またSの振動数は (1) 振動数 fと波の速さが変わっていないの で、波長も変わっていない。 Aが節で今こ とに節があるから, Aから30cmの範囲の定 常波の様子は同じこと。 そこで,Bを右へ だけ移せば再び共振する。よって .. 1 = 10 cm 5cm ごとに腹が1つずつあるから 35÷5=7個 B =35-30 2 2 2 (2) 2 (3)密度は p = 1.8×10-3 120×10-2 B< [kg] と [m〕 を - = 1.5×10-3 kg/m 用いること v = mg P 6 × 10 V1.5×10-3=200m/s 2 もとの弦と同じ材質 同じ長さで, 直径が2倍の弦に張り替え て, αを30cmにし, おもりの質量を6kgに戻す。 このとき弦は 共振し, AB間の腹の数は (5) 個となる。 また, AB間の腹の 数を3個とするには, Sの振動数を (6) 200 v=fa より - f === 10 × 10-2 = 2000Hz (4) はじめはVP Img =fx.......① Hz とすればよい。 mを4倍にしたときの波長を とすると,fは< ①を見て,m を4 倍にすると A B 変わっていないから V p 4mg =fv.......② 2倍になると即断 したい。 S 中にス ② より 2= =24=21=20cm ① 1 (上智大) ・B' Level (1)~(4)★ (5),(6)★ Point & Hint 隔は (1) (2) 弦が共振するのは, 両端が節となる定常波ができるとき。 節と節の間 2 だから、弦の長さが1の整数倍に等しいとき,共振が起こる。 弦の長さが4=10cmの整数倍のとき共振するから、35cmより大き い次の値としては 40cm。よって,5cm 動かせばよい。 A 2 (5)直径を2倍にすると, 断面積が4倍になる から、密度も4倍になる。 波長を入とす ①からを4倍にす ③れば入は1/2倍と即 mg=fie ......③ 断できる。 ると V 40 この問題のような状況では,Sはおもりの重力 mg に より1=4 ∴ A2 = =5cm 2 12= cm ごとにあるから 30÷2=12個 は v [m/s] はv= (3) 弦の張力をS〔N〕, 線密度をp 〔kg/m〕 とすると, 弦を伝わる横波の速さ 等しい。

この問題の（2）が分かりません。 答えは節が2468で腹が13579らしいです。 節は振動しない（真ん中にある）ところで、腹は振動している（上下している）ところだと思っていたのですが、図t=Tとこの答えでは逆になっていて、よく分かりません。 詳しく教えていただけると嬉しいで... 続きを読む

110.定在波(定常波) 直線上を右へ進む波 A と, 左へ進む波Bがあ の波の先端が出あった状態になっている。 る。 A,Bともに振幅, 波長および振動数の等しい正弦波で, t=0で2つ t=0 ₁ = 1 ½ T A 3 B 4 6 2 3 8 9 た 2 3 6 8 9 t= 3T 34 3 6 7 8 t=T 2 5 6 8 9 3 (1) 周期をTとするとき,12T, 21, 22 T, Tにおける A,Bの波を, -T. -T, 4 Aは一点鎖線,Bは破線で図示し, A, B の合成波を実線で図示せよ。 (2) 時間が経過すると合成波は定在波になる。 1~9の間で,節の位置, 腹の位置を番号ですべて示せ。

物理基礎の波の単元です。(3)の自由端反射についてなのですが、私は3枚目のように考えて振幅が-0.24mになりました。答えは0.24mなのですが、振幅にマイナスはいらないのでしょうか？それとも、そもそも解き方が間違ってますか？回答お願いします😭🙏

思考 203. 正弦波の反射図は,あ る媒質の時刻 t = 0 における波 形を示したものである。彼はx 軸の正の向きに進んでおり,振 動数は5.0Hz である。 0.12 y[m] [m][り -0.12 定常波がきてい (1) 波の周期, 波長,速さはいくらか。 な定 0.20 0.40 0.60 0.80 x[m] (2) t=0~0.60sの範囲で, x=0.40mの媒質のyとtの関係をグラフで示せ (3) x=0.80mの位置で自由端反射がおこるとすると、x=0.20mの位置における合成 17 彼の振幅はいくらか。 また, 固定端反射の場合, 振幅はいくらになるか。 (11. 三重大 改)

この問題でふたつの波がどういう感じになるか分かりません。お手数ですが波AとB を書いていただきたいです。

実施日 月 日 /16 題 【4】 定常波◆ 距離 0.80m はなれた波源 A, Bが 同位相の振動をして, 振幅, 波長、 速さの等 しい連続した正弦波を互いに逆向きに送り出 している。 正弦波の振幅は2.0×10-2m, 波長 は0.60mである。 図は, A, B が振動を始め たあとのある時刻における波形を示したもの である。 0.80m (1) AB間には定常波ができる。 定常波の腹の 位置での振幅は何mか。 (2)定常波の隣りあう腹と腹の距離は何mか。 (3) AB間にできる定常波の腹の位置をすべ て答えよ。 位置はAからの距離で示せ。 (4) AB間にできる定常波の節の位置をすべ て答えよ。 位置はAからの距離で示せ。

(1)が分かりません💦

B- *------- 問題4 図のように,波が固定端Aに向かって連続的に入射している。 (1)図の時刻から,1/4 周期後と 1/2 周期後の入射波と反射波, および 合成波の波形を描け。 (2)定常波の腹となる点はA~F のどこか。B,D,F (1)1/4 周期 E A 1/2 周期 ED 入射波 C

至急です！(1)(2)のような合成波はどのように求めるんですか🥲

例題 35 定在波(定常波) -103, 104 解説動画 軸上を要素の等しい2つの正弦波 a, b が, 互いに逆向きに進んで重なりあい, 定在波が生じて / いる。 図には, 波 a, 波b が単独で存在したときの, 時刻 t=0s における波 a (実線) と波b (破線) が示して ある。波の速さは2.0cm/sである。 (1) 図の瞬間(t=0s) の合成波の波形をかけ。 (2)定在波の腹の位置xを 0≦x≦4.0 (cm) の範囲ですべて求めよ。 (3)t=0s の後,腹の位置の変位の大きさが最大になる最初の時刻を 求めよ。 2 1 0 -1 -2 ↑y[cm] 指定在波では,まったく振動しない所(節) と大きく振動する所 (腹) が交互に並ぶ。 波a, 波bの波長 i =4.0cm 周期 T= 44.0 V 2.0 -= 2.0s (1)波の重ねあわせによって 図1 (2) 図1の合成波の波形で, 変位の大きさが最大となる 位置が腹の位置。x=1.5cm, 3.5cm a 合成波 a * 12 13 4 |x〔cm〕 (3) t=0s (図1の状態)の後,波 a, 波b が ずつ進 むと、図2のように, 山と山(谷と谷) が重なり,腹の 位置での変位の大きさは最大になる。 入進む時間は = 0.25s 合成波 Tだから1=1/2=280 t= *y[cm] y[cm] 2 1 0 12 2 13 4 x〔cm〕 0 13 4 -1 x[cm] 図1 (t=0) 図2(t=1/23)