物理の波の振動の問題です。(2)はなぜ音波の振動数は弦の２倍ですか。解答解説を見てもわからないのでもっと具体的な解説がほしいです。🙏🙏

-0.2 速度0になるのは,変位の大きさが最大である点であ る。 したがって 求める点の位置はx=3または9である。 問3 [弦の振動 うなり] 解答 (1) 3 (2) (3 (3) (4 解説 ALERI (1) このとき, 弦の波の波長は21であり,弦を伝わる F 横波の速さは、 v= ✓ 〔m/s] である。 したがって、求める振動数fは, V 1 [Hz] 21 21 V P f= = (2) 弦の振動数と発生する音波の振動数との違いに注意 する。 弦が1回振動する間に音波を2波長分発生する ので,音波の振動数は 2fo [Hz] である。 (3) (1) の状態のとき, おんさの振動数は 2f +3 または 2fo-3である。 張力Fを増していくと, (1) の結果から弦の振動数 は大きくなるので, 弦が発する音波の振動数 2f も大 きくなる。 35 また,この後、うなりの回数が(1) の場合より減るこ とから, 弦の発する音波の振動数とおんさの発する音 波の振動数の差が小さくなることがわかる。 したがっ て, おんさの振動数は2fo+3[Hz] である。 弦を伝わる と 波の速さ v= F は弦の張 v=- F M=& うなりの回 f=lf_ 入 T sol 1404 MNO ya Uzach TANS

全然解けません！教えてください。

308弦の振動とうなり [2008 名城大] 図1のように、線密度が一様な弦の一端に振動数 のおんさをつなぎ, 滑車を通じて他端におもりを付けた 装置 A がある。 おんさを振動させながら, おんさと滑車 の間の弦の長さを調整したところ, 長さがLのところで、 弦に腹の数が4つの定常波が生じた。 次の問いに答えよ。 (1) 弦を伝わる波の速さを求めよ。 (2) 弦を伝わる波の速さは、糸の張力Sと弦の線密度p を用いて, ニ れる。 装置Aにおいて, おもりを質量が4倍のものに取りかえたとき,定常波の腹の数は いくつになるか。 (3) 次に,質量が最初のおもりの5倍のものに取りかえた。 このとき, 弦に生じる波は 前間 (2) と比べてどうなるか。 次の選択肢から正しいものを選べ ①腹の数が等しい定常波が生じる。 ② 腹の数が1つ多い定常波が生じる。 AAA B ⑧腹の数が1つ少ない定常波が生じる。 ④ 定常波は生じない。 おもりを最初のものにもどし, おんさを取 り外して、 弦を壁に固定して装置Bを作った。 そのとき, 壁と滑車の間の弦の長さは変えず に, Lに保った。 その隣に、 弦の長さを変え ることができるが,他はBと同様の装置Cを 設置した(図2)。 弦から発生する音は、 すべて 基本振動の音であるものとする。 (4) 装置 B の弦をはじくと, 振動数の音が 生じた。 は, 装置 A のおんさの振動数 f の何倍か。 図2 図Ⅰ P と表さ (5) 装置Cの弦の長さがLc(Lc>L)のとき, 2つの装置 B, Cの弦を同時にはじいたと ころ、1秒間に回のうなりが生じた。 装置Cの弦をはじいたときに発生する音の振 動数fc をfとを用いて表せ。 (6) 次に、装置Cの弦の長さをαだけ短くして、 2つの装置の弦を同時にはじくと、や はり1秒間に回のうなりが生じた。 α をLとLc を用いて表せ。

物理基礎、音波です。答えだけでもいいので教えていただけるとありがたいです。

4 [A] 図 4-1 のように, 振動数f[Hz] で振動するおんさの先端Aおよび A'に, そ れぞれ線密度 p1および p2[kg/m] の弦 G, および G2 が張られている。弦の他端には, 滑 車を通じて同じ質量 m [kg] のおもりが吊されている。おんさと滑車の間の位置Bおよび B' に置かれた琴柱により,弦は AB および A'B' 間で振動する。 K- L f A' G2 B' A G」 B m m 図4-1 AB および A'B' をともにL[m] にしておんさを振動させたところ, 弦G, と G2 がおん さと共鳴し,それぞれ腹が n 個およびn+1個(n>1)の定常彼が生じた。このとき, どちらの弦でも Aおよび A' は振動の節となっていた。ここで, 弦を伝わる横波の速さ [m/s] は,弦の線密度p[kg/m] と張力の大きさT[N] を用いて, ひ= で与えられる。 なお,重力加速度の大きさをg [m/s?]とし, 弦にはたらく重力,および弦の質量と張力が おんさの振動に及ぼす影響は無視する。 問1 下線部の観測結果より,弦G, および Ga に生じた定常波の波長, Az lm] を, そ れぞれL, nを用いて表せ。 問2弦 G, および G2 を伝わる波の速さ ひ,ひ2 [m/s] を, それぞれ f, L, n を用いて 表せ。 問3型をnのみを用いて表せ。 P2 問4弦 G について, AB 間距離は変えずに, おもりの質量を m+Am [kg] に変えてか ら,おんさを振動させると腹がn-1個の定常波が生じた。質量の変化量 Am を, m, nを用いて表せ。

全問題答えと解説をお願いします。🙏

応用問題 じゃ!! 音HO×08 、 コーー 応用問題 5e mofSi a口 ズツ3 僕 |1| x軸上を負の向きに,正弦波が進んでいる。図1は,ある時刻における変位 ymf 0.1 y [m] と位置x[m] との関係を示している。また, 図2は,ある位置での変位y ABCD/E F G\H 3 0 12x(m) 6 [m] と時刻t [s] との関係を示している。 -0.1 (1) 波の速さはいくらか。 図1 (2) 図1を=0 の波形として、図2のような変位と時刻の関係となる点を, A ym ~H の記号で答えよ。 (3) 図1の状態のあと, 点Aの位置に波の山が来るときの時刻を,自然数 (n= 0.1 と s) 0.04 0 0.02 -0.1 0, 1, 2,…)を用いて表せ。 図2 《ヒント》 (2) 図2において、 時刻0から微小時間が経過したとき, 媒質の変位の向きはy軸の正の向きになる。図1の 状態から微小時間が経過したときの波形を描くことで, 媒質各点の速度の向きを判断できる。 《解答》(1) 3.0×10m/s (2) D (3) (2.5+4.0)× 10-2 [s] 2 に om'01×A0 阪音。 は 宝の着 開 mn00.0 ses 天番問の Sのまさを遊一お題①常常 口開 数 位 図 さすでもの宝のい () |2 固定された反射板による波の反射を考える。図は, 波の進む向きを x軸と して、時刻=0における入射波を示している。入射波は正弦曲線で表され, 波 の周期をT [s] とする。また, 波は, 反射板で固定端反射されるものとする。 (1) 図に示された入射波に対する反射波の波形を図中に描け。 (2) 図の状態から時間が経過して,入射波と反射波の合成波の変位が,どの xについても0となる最初の時 正 (1 刻を求めよ。 (3) 合成波の変位がどの xでも0となる状態は, 一定の時間間隔で繰り返される。図の状態から数えて,合 成波の変位がどの xでも0となる n回目の時刻を求めよ。 《ヒント》(3) 合成波の変位がどのxでも0となる時刻は, 1/2周期で繰り返される。 反射波 反射板工 《解答》(1) 上下に 反転 入射波 ザ 折り返す 図1 1お火!!今

高校　物理　波 全問題答えと解説をお願いしたいです。

応用問題 じゃ!! 音HO×08 、 コーー 応用問題 5e mofSi a口 ズツ3 僕 |1| x軸上を負の向きに,正弦波が進んでいる。図1は,ある時刻における変位 ymf 0.1 y [m] と位置x[m] との関係を示している。また, 図2は,ある位置での変位y ABCD/E F G\H 3 0 12x(m) 6 [m] と時刻t [s] との関係を示している。 -0.1 (1) 波の速さはいくらか。 図1 (2) 図1を=0 の波形として、図2のような変位と時刻の関係となる点を, A ym ~H の記号で答えよ。 (3) 図1の状態のあと, 点Aの位置に波の山が来るときの時刻を,自然数 (n= 0.1 と s) 0.04 0 0.02 -0.1 0, 1, 2,…)を用いて表せ。 図2 《ヒント》 (2) 図2において、 時刻0から微小時間が経過したとき, 媒質の変位の向きはy軸の正の向きになる。図1の 状態から微小時間が経過したときの波形を描くことで, 媒質各点の速度の向きを判断できる。 《解答》(1) 3.0×10m/s (2) D (3) (2.5+4.0)× 10-2 [s] 2 に om'01×A0 阪音。 は 宝の着 開 mn00.0 ses 天番問の Sのまさを遊一お題①常常 口開 数 位 図 さすでもの宝のい () |2 固定された反射板による波の反射を考える。図は, 波の進む向きを x軸と して、時刻=0における入射波を示している。入射波は正弦曲線で表され, 波 の周期をT [s] とする。また, 波は, 反射板で固定端反射されるものとする。 (1) 図に示された入射波に対する反射波の波形を図中に描け。 (2) 図の状態から時間が経過して,入射波と反射波の合成波の変位が,どの xについても0となる最初の時 正 (1 刻を求めよ。 (3) 合成波の変位がどの xでも0となる状態は, 一定の時間間隔で繰り返される。図の状態から数えて,合 成波の変位がどの xでも0となる n回目の時刻を求めよ。 《ヒント》(3) 合成波の変位がどのxでも0となる時刻は, 1/2周期で繰り返される。 反射波 反射板工 《解答》(1) 上下に 反転 入射波 ザ 折り返す 図1 1お火!!今

写真の(3),(4)がわかりません。教えてください。 途中式、解説をつけてくれるとありがたいです。

5-3 mIN →Im 5 4 W ESN (S/m) 考えてみよう 以前,一音はV2 =1.122倍だとお話ししたが, これを単純な分数で近似したものが「純正律」と呼ば れる音階である。440HZ=ラの音を基準として次の各問いに答えよ。 く I.498 A 2 ド ファ ミ 1.260 1 平均律 1.122 1.335 1.682 1.888 I 15 純正律 6 2 I 2 8 88 ギターの第3弦はナイロン製で, 直径 1mm(=半径0.5× 10-3m), 長さ 65cm(30.65m)であり,この弦 を6kgw の力(158.8N) で張っている。また, ナイロンの密度は, 1.17×10°kg/m3である。 (1) この弦の線密度を求めよ。 1.17X(0 カー Y0.* 0.25 こ0.025 0.91PX10) (2) この弦を伝わる波の速さを求めよ。 58-8X10 008050 0.918 253 (3) この弦の基本振動の振動数はいくらか。 また, それは, 純正律音階で言うと何の音か。 てリリニ S61- 0マこ 1.3 194.6 V=f7 (4) この弦で,ドの音を出したかったら, 弦の長さを何mにするように押さえればよいか。 18

黄色いマーカーで引いてある「振動数は変わらない」というのはなぜそう言えるのでしょうか？？

e 麗 4.9×10-*kg/m の弦を取りつけ,滑車Qを通じて質量 2.0kgのおもりをつるしたところ,弦には3個の腹を 170,弦の振動● 図のように,振動子Pに線密度 1.2m P もつ定在波が生じた。なお, P, Qの位置では節がで きるものとし,重力加速度の大きさを9.8m/s°とする。 また,弦を伝わる波の速さ[m/s]は, 張力の大きさ 2.0kg S をS[N), 線密度をp[kg/m] とすると,ひ=、 と表されるものとする。 (1)弦を伝わる波の波長入[m] を求めよ。 (2) 弦を伝わる波の速さ » [m/s] を求めよ。 (3) このときの振動子Pの振動数F[Hz]を求めよ。 (4) 4個の腹をもつ定在波をつくるには,おもりの質量を初めの何倍にすればよいか。 >例題35,179,180

この問題の(4)の解き方を教えてほしいです！ 明日までなのでお願いします🤲

3 0°℃の氷 I00 g, 50 °℃ の水 100 g, 100 °℃ の水蒸気5.00gがある。 水の比熱を4.19 J/g·K, 0°℃の氷の融解熱を3.34×10° J/g, 100 ℃ の水蒸気の蒸発熱を 2.26 × 10°J/g とする。 (1) 0℃の氷100gを0°℃の水に変化させるために必要な熱量は何Jか。 フ74 Q,- 3.34x10'x 100 3.34×101J (2) 100°C の水蒸気5.00gが100℃の水に変化するときに放出される熱量は何Jか。 Q- 2.26×/0°x5.0 11.3×/0' =13×104コ タ外カレススあつ (3) 氷,水,水蒸気を混ぜると水ができた。このときの水の温度を求めよ。 ただし, 熱の移動は氷,水, 水蒸気の間だけで起こるものとする。 水の温度を起する 待水:Qit 4,19×100×よ - @+4194 ① 419×100x(50-3) , Q+4.19x5x(10-)Q.-2095412095 ぃ) 水 20950-49± in® こ 失益 O+9り 太一 (4) 0°℃の氷100gの代わりに, 0℃の氷300gを水, 水蒸気と混ぜた, このときの温度 を求めよ。ただし, 熱の移動は氷, 水, 水蒸気の間だけで起こるものとする。

物理です。 波の問題で三番目の解答のように弦の長さと振動数が変わっているのに波が伝わる速さが変わっていない意味がわかりません。どなたか詳しく教えてもらえませんか？

B 図2はギターの構造を模式的に示したものである。音を出すには,図のように どれかのフレット (のすぐ外側)を指で押さえて, フレットとプリッジの間の弦を 弾く。フレットとブリッジは固定端であるものとする。音の高さは,弦の線密度 弦の張力の大きさ,そしてフレットからブリッジまでの弦の長さ Lに依存する。 ここでは,基本振動だけが生じるものとして考える。 がで た。 フレット 0 (指の位置 弦 Aプリッジ L 図 2 図3のように,弦Iにおいて押さえるフレットを変えながら弾いたところ,フ レットaでは振動数 f, フレット bでは振動数kf, フレットcでは振動数Rf の音がでた。kは正の定数である。 指の位置 弦I ブリッジ a b C 図 3

張られた振り子の固有振動数は何通りあるか 振り子の固有振動数は何通りあるか この2つを教えてください。