(4)のイのようなずらす考え方がいまいちわからないです。教えてください🙇

(東京理科大) *基図は縦波を表すグラフである。 x軸は媒質のつり合いの位置を,y軸 0.11 y [m] は左右への媒質の変位(右方向を正)を 表す。 -2 -1 0 1 2 /345x ン -0.1- E [m] 波は右へ速さ2m/sで進み, 波の先 端が自由端P(x=5mの位置) に達した時刻を t=0s とする。 (1)この波の周期はいくらか。 を用いで (2)t=0sにおいて,媒質の密度が最も疎である点のx座標を図の範囲 で答えよ。 の (3) 右方向の媒質の速度を正として時刻t=0sにおいて,各位置にお ける媒質の速度uの概略を,図の範囲内でグラフに描け。 (4)(ア) この波が自由端Pで反射して, 反射波の先端が点x=0mに達す る時刻を求めよ。 (1) その時刻において,図に示す各位置での変位をグラフに描け。 (ウ)x=0mにおける媒質変位の時間変化を 0≦t≦4.5s の範囲でグ ラフに描け。 (5)Pが固定端の場合について,前問 (イ), (ウ) のグラフを描け。 (名古屋市立大+信州大)

3の問題の解説で125mで考えてる理由が分かりません。どなたか教えてください！

70 基 波源 AとB,観測器Mが,ある 媒質中のx軸上に置かれている。 AとB は 250m離れており,それぞれ振幅 3.0 A M 250m B m, 波長16mの波を, 互いに向かって送り出している。 Mはx軸上 を波源AとBの間で自由に動くことができ, その位置での波の振幅を 観測する。 AとBは同位相とし, 波の減衰は無視する。 (1)Mを静止させ, Aからの波だけを観測したところ, 連続する2つ の山の時間間隔は 4.0s であった。 波の速さは何m/s か。 (2)Mを正の向きに速さ2.0m/sで動かしながらAからの波を観測し

ここの問題(3)までどうしてこうなるのか分からないので教えて欲しいです

波2 波 1 次の (2) ABCDEFGHI (5) (6) t=T (7 1010 波長,振幅, 周期が等しく, 互いに逆向きに進む2つ の波がある。 右の図は, t=0における波と波2のそれ ぞれの波形である。 時間Tは波の周期を表している。 次 の問いに答えよ。 (1) t=0における合成波の波形を図示せよ。 (2)時間Tで波1や波2は図中の何目盛りを進むか。 (421) 目盛り (3)t=17およびt=Tにおける, 波 1,波2の波形と合成波 の波形を図示せよ。 (4) このようにして作られる合成波を何というか。 (定常波) t=0 (5) 合成波の節および腹の位置を、図中のA~I の記号で答 t=T えよ。 節(BDFH (6)合成波の腹の位置の振幅, 周期は波1や波2の何倍か。 振幅( 腹( ACE-CI) 周期(1)倍 4

物理基礎の音の単元です。 教科書の章末問題なのですが、解答しか載っていないので、解説して欲しいです。

初め ③ 弦の振動 図のように,ある振動数のおんさに一様な糸の一 端をつけ、滑車を通して他端におもりをつるした。 おんさを振動させたところ, XY間に腹が2個の 定在波ができた。 糸を伝わる横波の速さをv, XY 間の長さをLとして、次の問いに答えよ。 (1)定在波の振動数を求めよ。 3 (2) XY間の長さをLにしておんさを振動させた。このときの糸を伝わる横波の 波長を求めよ。また,そのときにできる定在波の腹の数は何個か。 (3) XY間の長さをLに戻し、おもりの質量を変えておんさを振動させたところ、腹 が1個の定在波ができた。 このときの糸を伝わる横波の速さを求めよ。 ④ 気柱の振動 図のように,ガラス管にピストンを取りつけ, ピストンを自由に動かすことができるようにす る。管口近くにスピーカーを置き, 振動数が 440Hz の音を出し続ける。 スピーカー p.182 例題 2 ガラス管 ピストン 30 L━ ピストンを管の左端から右へ動かしていくとき, L=18.0cm のところで最初の共 鳴が起こり, L=56.9cm のところで2回目の共鳴が起こった。 次の問いに答えよ。 (1) ガラス管内を伝わっている音波の波長は何cmか。 (2) このときの音速は何m/sか。 (3)2回目の共鳴が起こっているとき、管内の空気の密度が時間的に最も大きく変化 しているところは,管口から何cmのところか。

（4）です。なぜ、節が5つになるのかわかりせん。また、逆位相の時の波形がわからないので教えていただけると助かります。

例題 83~ ばよい。 水槽に水を入れ, 40cm離れた水面上の2点A, B をたたき振幅 2cm, 波長16cmの同じ波を発生させる。水面上には干渉模様が 観察された。波の減衰は無視する。 I 点A, B から同位相で波を発生させたとき。 (1) AP=18〔cm], BP=26〔cm〕 となる水面上の点Pでの波の 振幅はいくらか。 (2) AQ50〔cm〕, BQ=34〔cm〕 となる水面上の点での波の 振幅はいくらか。 (3) 線分AB 上には定常波の腹がいくつできるか。 Ⅱ 点A, Bから逆位相で波を発生させたとき (4) 線分AB上には定常波の節がいくつできるか。 QA I 図は,ある時刻の波の山の位置を細い実線 (円弧), 谷の位置を細い破線の円(円孤) で示している。また, 太い実線は波が強め 合っている点を結んだ双曲線および直線であ り太い破線は弱め合っている点を結んだ双 曲線である。 れるが, いるか (1) BP-AP=26-188=(m+1/2)x(m=0) 点Pでは彼は弱め合い振幅は! (2) AQ-BQ50-3416m入(m=1) 点では彼は強め合い、振幅は4〔cm〕 (3) AB=40= (m+1/28) a (m=2) 点A, B で彼は弱め合うので、点A, 聞いた時 る) は fol しても Bは定常波の節になり、定常波の様 子は右図のように描ける。 腹の数は5個 1個と 40cm B 16cm Ⅱ (4) 波が強め合う点と弱め合う点はと正反対になるので、節の数は 5個 A:2 A:16

3枚目のまるで囲んだところってどうしてこうなりますか？

設問(2) : x軸上を二つの正弦波 3, 4が伝わっている。 正弦波3の時刻t, 位置 xにおけ る変位ys は次式で表される。 ya A sin 2π a ( b t XC 正弦波4の時刻t, 位置 x における変位 ya は次式で表される。 t y4 A sin 2π 2π (+1) a これらの式において, A, a, b は正の定数である。 正弦波3が伝わる速さ を, A, a, b のうち必要なものを用いて表せ。 また,正弦波 3,4の合成波は定在波(定常波) になる。 0<x<bの範囲で生じ る定在波の節の位置x を A, a, b のうち必要なものを用いてすべて表せ。 必 要なら、次の三角関数の公式を用いよ。 a+B a-B sin a + sinβ=2sin- COS 2 2

1番最後の問題が分かりません。図などで分かりやすくしてもらえるとありがたいです！

必修 (BURON TE 基礎問 49 気柱の共鳴 物理基礎 図のように、円の断面をもち太さが一様な管の右からピストンを入れ、ピ ストンを移動させてこの閉管の長さを自由に変えられるようにする。 管の左側に、その開口端に向けて音波を出す音 源を置く。音源から振動数一定の音波を出し, ピストンで閉管の長さを変えると共鳴が起こり 管内に定常波ができる。この定常波の波形を表 さらに, CCC" 音源 管 ピストン すために,管の左の開口端の中心に原点Oをとり,管の中心線を軸に、こ れと垂直に軸をとる。 波形は, 空気の軸の正の向きの変位はy軸の正の 向きに,z軸の負の向きの変位は”軸の負の向きにおき換えて表す。空気中 の音速を 340 〔m/s〕 として,以下の問いに答えよ。ただし,開口端と定常波 の腹とのずれは無視するものとする。 (6)(1) I. 音源から振動数 f〔Hz] の音波を出したとき,管の長さが1〔m〕のとき 共鳴して管内に図のような波形の定常波ができた。ただし,現在より 4.00×10-3 秒前のときの空気の変位の波形は曲線 C” で,現在より、 200×10-3秒前のときの空気の変位の波形は管の中心線と一致する直線 C′で,さらに,現在の空気の変位の波形は曲線Cで表されている。なお, この間に同じ状態が現れることはなかったものとする。 (1) 音波の振動数f [Hz] を求めよ。 (2)管の長さ [m] を求めよ。 の関係式を! (3)現在の時刻で, 管内の空気が最も密になっている場所の開口端からの 距離を l 〔m〕 を用いて表せ。 Ⅱ.次に,音源から別の振動数の音波を出したとき, 閉管の長さをlo [m〕 に すると共鳴した。このときの定常波の節の数はn個であった。 その後,さ らに管の長さを少しずつ長くしていったとき,長さが [m] で次の共 7 Zo 鳴が起きた。 (4) 管の長さが 〔m〕 のとき生じたn個の節がある定常波の波長をnと lo 〔m〕 を用いて表せ。 また,音源の出した音波の波長をLo [m] のみで表せ。 JOP 管の長さが1/3 〔m] のとき生じた定常波の節の数をnを用いて表せ。 (奈良女大 )

(3)なぜS1より上の部分は考えないのですか？ S1より上の部分でも強め合うところは無いのですか？

02 図のように,一定波長の平面波の 水面波を,波面と平行に並んだ間隔 5cmの2つのスリットSおよびS2 を通して干渉させた。Sを通り とS2を結ぶ直線に垂直な直線 ST 12cm A2 A1 IS1 T 5cm 平面波 にそって水面の動きを調べたところ, 波が弱め合って, 水位がほとんど 変化しない場所が2つだけ見つかった。 そのうち, Sから遠い方を A1, S に近い方を A2 とすると, S, から A までの距離は12cmであった。

解説の図aから図bへの変換の仕方が分からないので教えて頂きたいです。よろしくお願いします。

必解 78. 〈音波の性質> 図1上図のように原点Oにスピーカーを置き,一定の振幅で, 一定の振動数 fの音波をx軸の正の向きに連続的に発生させる。 空気の圧力変化に反応する小さなマイクロホンを複数用いて, x 軸上 (x>0) の各点で圧力』の時間変化を測定する。 10 スピーカー P x X3 X4 X5 Poss X7 X8 XoX1 x X6 X2 ある時刻において, x軸上 (x>0) の点P付近の空気の圧力か をxの関数として調べたところ,図1下図のグラフのようになっ た。ここで距離 OPは音波の波長よりも十分長く、 また音波が存 在しないときの大気の圧力をpo とする。圧力が最大値をとる x=x から, 次に最大値をとる x=xg までのxの区間を8等分 し, X1,X2, ..., x7 と順にx座標を定める。 (1)x1 から x までの各位置の中で、x軸の正の向きに空気が最も大きく変位している位置, 点P付近の拡大図 図 1 およびx軸の正の向きに空気が最も速く動いている位置はそれぞれどれか。 次に点Pで空気の圧力の時間変化を調べたところ、 図2のグ p↑ ラフのようになった。 圧力が最大値をとる時刻 t = to から, 次に最大値をとる時刻 t = t までの1周期を8等分し, t, t2, ..., Poss と順に時刻を定める。 t3 t4 t5 to ti tz /totto (2)からt までの各時刻の中で, x軸の正の向きに空気が最も 大きく変位しているのはどの時刻か。 図3のように,原点から見て点Pより遠い側の位置に,x軸 に対して垂直に反射板を置くと,圧力が時間とともに変わらず常 にpo となる点がx軸上に等間隔に並んだ。 (3) これらの隣接する点の間隔dはいくらか。 なお, 音波の速さ をcとする。 図2 P 反射板 x

ここの問題で何故√を使うのか、分かる方お願いします！

物理基礎 問4 一般に,大きさTの力で引かれた一様な弦 (糸) を伝わる横波の速さは, Tに比例することが知られている。 図5のように、水平な台上の左右のなめらかな滑車に通した糸の両端に質 量mのおもりと質量4mのおもりをそれぞれつるした。 左の滑車からの距 離がL, 右の滑車からの距離が2Lとなる位置の糸を振動装置の振動源Oに 固定して水平に張った。 振動装置は台に固定されている。 振動源Oと左の 滑車の間の糸を糸 A, 右の滑車の間の糸を糸Bとする。 振動装置の振動数 を調節して,糸Aが共振して腹が二つの定常波定在波) が生じるようにし た。このときの糸A, B の振動のようすの概形を表す図として最も適当な ものを、下の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし、このとき糸Aが振動源 0を引く力の大きさと糸Bが振動源を引く力の大きさは異なっているが, 振動源は左右に動くことはないものとする。 4 問5 次の文章中の空欄 なものを、下の①~⑥ の 電磁波は、ある場所で なって空間を伝わるもの 進行方向が垂直な ア べて電磁波であり、波長 可視光線より波長が長い どで利用されている。 [⑤ L 2L 滑車 糸A 糸 B ■滑車 振動装置 おもり 台 おもり m 14m A) λ = L f = * ア ① 縦波 ② 縦波 ③ 縦波 ④ 横波 ⑤ 横波 横波 mg kome B) λ = 7 kh 4my 5 10g -0.00 糸B 糸 A 糸 A 糸B 定常波は生じない L 糸 A 糸B 糸 A 糸B - kN 4mg kamg 糸A 糸B 22L