気柱の振動について、画像1枚目のような、気柱の上下の内壁を腹とした図が用いられることが一般的です。 しかし、この波を表す曲線は単に縦波を横波のように表示したものなので、画像2枚目のような表記も可能だと思うのですが、2枚目のような表記は正しいでしょうか？

入1 基本振動 4 腹 入3 3倍振動 4 節 腹 節 腹 入5 5倍振動 4 節 腹 節 腹 節 腹 国

これの⑴の二つ目の問いについてですが、yーxのグラフからyーtのグラフに変えて、縦波を横波として考えれば解けますよね？？至急お願いします🤲🏻

152.縦波● ある媒質中を縦波がx軸の正の向 きに進んでいる。図1は, ある時刻 toでの媒質の変 位と位置xの関係を示したもので, 図2は, 媒質の 変位とある時刻もからの経過時間との関係を示し A BCD -x [m] 図1 たものである。図2の実線は x30 での時間変化 アイ ウ エ を,点線は別の位置での時間変化を表したものであ ちからの 経過時間 る。 さ (1)図1で媒質の密度が最大である位置は, A, B, C, Dのうちどの位置か。また, x=0 における媒質の密度が最大となるのは, 図2 のア,イ,ウ, エのうちどの時刻のときか。 (2 図2の点線で示された変位の時間変化は, 図1の A, B, C, Dのうちどの位置での 時間変化を表すものか。 図2 [17 日本大 改] >145

縦波の問題で 振動の速度が正の向きのもの、 振動の速度が正の向きに最大なものはどうやったら求められますか？

大 (の 0 A B C D E FG H

物理基礎の波の単元の質問です。何故④の答えはそうなるんですか？

図はx軸上を正の向きに進む縦波のある時刻における変位を横波的な表示方法で表したものである。 C D 縦波に戻して考えた時、次のようになっている媒質の点はどこか。 の最も密な点 の媒質の速度が右向きに最大の点 五 の進 6.d.f ②最も疎な点 媒質の速度が0の点 Ci8 a、e a、e cg B D b C d f く e a

183(3)のグラフの書き方が分かりません。 yxグラフからytグラフはかけるのですが、ytグラフからyxグラフの書き方がよく分かりません。教えてください！

の波長は何mか。 波源の振幅を2倍の0.20mにすると、 迷 きになるので、 183.波のグラフ o ((2)のときの波の波長は、それぞれいくらか。 波が進む向き 密 解答(1) 0.40s (2) 1.6m (3) 0.2 y[m]↑ 181.波の要素 因の実敵波形は、 x軸の J(m]f 0.50- 波の進む向き 正の向きに進む正弦波の, 時刻1=0sのよ うすを示したものである。実敵波形が最初 指針 媒質の変位を表 せてグラフを描く。 xim] 2.4° 解説)x軸の正の向 変位をy軸の負の向き 0 0.8 1.6 き 0 21 に破線波形のようになるのに, 1.5sかかっ 18 x(m) -0.2 186.縦波の表しコ た 解答 指針 た。次の各問に答えよ。 (1) 波の振幅、波長はそれぞれいくらか。 -0.50} () 波の速さはいくらか。 (3) 波の振動数、 周期はそれぞれいくらか。 実線波形の状態から, 3.0s後の波形を図中に示せ。 指針(1)(2) 周期は与えられたグラフ(y-tグラフ)から読み取り。 波の公式 v=fA=A/Tを用いて波長を求める。(3) yーtグラフは, 原 点(x=0)の変位が時間の経過とともに変化するようすを示している。 また,原点がy軸の負の向きに振動を始めたのは, 時刻 t=0 からである ことにも注意する。 解説)(1) グラフから読み取ると,周期 T[s]は, T=0.40s ○問題で与えら フは、波形では。 (1)(2)横波 (3) 問題図から, 微! 示の図において, yミ きの速度に対応する が0の部分は, 変位 解説)横波表示し 波における媒質の変 る。図2における石 例題2) ヒント(2) 実線波形から破線波形までの移動距離を, 図から読み取る。 182.横波の振動● 図は, x軸の正の向きに進む横波の, 時刻t=0 における波形を表している。 () 図の状態から微小時間が経過したとき, 点Oの変 位の向きはどちら向きか。 =0において, 媒質の速度が0の点,およびy軸の負の向きの速度が最大の占は それぞれ図の点0~dのどれか。 (3) 点0と同位相の点, 逆位相の点は, それぞれ図の点a~dのどれか。 周期をTとして, 点bの媒質の変位と時間との関係を示すy-tグラフを描け。 A (2) 波の公式v=ーから, =uT=4.0×0.40=1.6m ○時刻0で変立。 た媒質(x=06, 負の向きに振動し 0.10sで負の向きす の大きさが最大と。 したがって、減 発生する。 T 3 であり,原点が振動を始めて 2 0 t_0.60 (3) t=0.60s のときは,一 ニ D a b d T 0.40 C -A から3/2周期後である。したがって,波の先端は,原点からx軸の正 の向きに3/2 波長分だけ進んでいる。また,t=0のときから,原点は 負の向きに振動を始めているので,グラフは解答のようになる。 している。 (1) 図1から, 最 (2) 変位がx軸 ある。 184.yーxグラフとyーtグラフ (3) 速さが最大 図2から,波 解答(1) 20m/s (2) 1.0m 指針(1) y-rグラフから波長入, y-tグラフから周期 T を読み取 り, v=A/T の公式を用いる。(2) 図2のyーtグラフでは,時刻0の ときに変位が0であり,次の瞬間,変位が正の向きとなっている。この ような位置を図1のy-xグラフから見つける。 「解説)(1) 図1から,波長入=2.0m, 図2から,周期T=0.10sであ (4) 速さが0の C, Eである ヒント(2) 媒質の振動の速さは, 振動の両端で0, 振動の中心で最大となる。 →例題20 183.波のグラフ 図で示される振動が媒質の 1点(原点)におこり, x軸の正の向きに4.0 m/s の速さで伝わる。この波について, 次の各 Oyーxグラフは、 瞬間の波の波形を yーtグラフは、 置の媒質の変位が の経過とともに変 ようすを表す。 y(m] 0.2 187.波の重 解答 A 0.2 0.1 0 0.4 0.6 間に答えよ。 る。波の速さを v[m/s]とすると、 0.3 0.5 2.0 Uミ T =20m/s 三 (1) 周期はいくらか。 (2) 波の波長はいくらか。 ( 振動がおこってから 0.60s経過したときの波形を描け。 ヒント (3) 0.60s経過すると, 原点は1.5回の振動をして, 原点からは1.5波長の波が生じている。 0.10 (2) 図2から, 時刻0で媒質の変位が0,時刻0から 微小時間が経過すると,媒質の変位yの向きは正の 向きとなっている。図1において, 微小時間が経過 したときの波形を描くと,図のようになる。変位y が0で,y軸の正の向きに速度をもっているのは, -0.2 y[m]4 0.2 指針 重ね 解説)合に →例題2 -0.2 成波の変位= x=1.0m の位置であることがわかる。 108 イ 合

基本例題22ではグラフをずらして考えていないのに、182ではグラフをずらして考えているのですがその違いが分かりません。教えてください！

振動数、渋の速さは、 (4) 波の速さは 4.0m/s なので, 1.0s間に4.0m進む。したがって, 15s なので,波の迷さvlm/s」は、 0= =4.0m/s 1.5 実線波形の x=2.0mの山は, 1.5s 後の破線波形において、 x=8.0mの位置に移動 している。 0 34567 8 x[m] テ0.40 =2.5 Hz 1 振動数:「=- T - 0.20 f=リ-4.0 8.0 /o) 振動数f[Hz]は, ひ=f入の公式から、 波の速さ:v=fス=2.5×4.0=10m/s ) aとcは振動の端なので速さが0である。 のとbの向きは,微小時間後の波形を描いて調 べる。 0:上、 b :下, aとc:速さ 0 =0.50Hz (Point 媒質の速度の向きを調べるには, 微 小時間後の波形を描くとよい。 Tーナー050-2.05 ○ (4) 3.0s後に, 波は 1.5波長分を進む。波は 周期 T[s]は, f 0.50 1波長分進むと同じ波形 基本問題 185, 186 になるので、t=0のグラ フを0.5波長分進ませて 射がおこらないとし きの波(黒色の破線 き,自由端に対して 称に折り返す。 基本例題22 縦波の横波表示 ませたものとなる。 進行方向 図は、ある時刻における縦波を,横波のように表 変 位 描けばよい。 182. 横波の振動 したものである。次の(ア)~(オ)に該当する媒質の 点を,記号a~hを用いて答えよ。 ()最も密の部分 解答(1) y軸の正の向き (2) 速度が0の点: a, c 速度が最大の点: b (3)同位相:d,逆位相:b e g la b A (イ) 最も疎の部分 (エ)左向きの速度が最大になる部分 T T |2 (ウ)速度0の部分 -A (オ) aが1回振動し終わったとき, aから出た波が進んでいる点 指針(1)媒質の各点は,y方向に単振動をしている。微小時間後の 波形を描いて,媒質の変位の向きを判断する。(2) 単振動における速さ は,振動の中心で最大,振動の両端で0となる。(3) 互いに同位相の点 は1波長分はなれており,互いに逆位相の点は半波長分はなれている。 (4)点bの時刻0における変位は0であるが,どちら向きの速度をもっ ているかを判断し, グラフを描く。 解説)(1) 微小時間後の波形を描くと,図のよう になる。点0の変位の向きは,y軸の正の向きであ 横波表示を実際の縦波の変位にもど 指針 縦波の横波表示は, 変位をy軸に回 転させたものである。実際の縦波の変位は,y軸 の正の向きの変位をx軸の正の向きへ, y軸の負 の向きの変位をx軸の負の向きへ回転させて示さ れ、国のようになる。 解説 して考える。媒質の各点は単振動をしている。 (イ) a,e (ア) C,g (ウ) 変位が最大となる部分である。b, d, f, h (エ) 変位0の点が速度最大であり,横波表示に おいて微小時間後の波形を考えたときに,変位 が負の向きになる点が左向きの速度をもつ。 a,e YA 波が進む向き a る。 (オ)波は,媒質が1回の振動をすると,1波長 進む。e C d (2) 媒質の速さは、振動の中心(変位0の場所)で最大, 振動の両端(最大変位の場所)で0となる。速度が0 a bcdef g h 破線は微小時間後の波 1

物理基礎の波の質問です。①の過程で矢印の方向を書きますが、右方向か左方向どちらに書けば良いいか分からないです。どうやって判断するんですか？

高1物基皿学期一1 補助資料 * 縦波の横波表示のやり方 の 媒質の変位を表す矢印を書く VO 2矢印を縦にする。ただし、「x軸正→y軸正」 「x軸負→y軸負」に変換すること。 XA ③ 矢印の先端を滑らかな直線で結ぶ。 『XXAXAX XAX XX 「い v 「A TAAAA ○C

良問の風71（3）についてです。 原点が0になるのは分かるのですが、その後正の速度になる理由を教えてください。解説の意味がよく分かりませんでした

大0 03 71* 図は縦波を表すグラフである。 軸は媒質のつり合いの位置を, y軸 は左右への媒質の変位(右方向を正)を 表す。 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。 (2) t=0sにおいて, 媒質の密度が最も疎たある点のx座標を図の範囲 ミ時 0.14y[m) と x -2-10 1 2 3 45 x 0.1- で答えよ。 右方向の媒質の速度を正として時刻を3D05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)を教えてください🙏

170 縦波 媒質中をェ軸の正の向きに進む縦波がある。図は、時刻 t=0[s]における位置z(m]と媒質の変 極yIm] の関係を示したグラフで,振動数は5.0Hz である。 (1) この波の振幅,波長,周期,速さを求めよ。 AyLm] 振僧201 液長 20 0.01 20 p/s Ett 0 →X[m] : 0.28 5 10 15 -0.01 (2) この図の中で、媒質の振動の速さが最大と なっているところはどこか。座標で答えよ。 %:0, 10, 20 (m) (3) この図の中で,密度が最大となっていると ころはどこか。r座標で答えよ。 gE0 (^) (4) =10[m]における時刻 (s] と,媒質の変 位y(m]との関係を表すグラフを描け。 *4[m] 0.01 0 →t[s] 0.20 0.40 -0.01

この図の解説をお願いします。

O図 10 縦波の発生(@)と縦波の表示のしかた(D)x軸の正の向きに変位したときにはy軸の正の向きに,x軸の負の向き」 P。 P7 P P。 a P。 P4 P5 Po P」 P2 時刻0 0000000000O OW00 00000000000○0mo 000000000 25 00000000000O 0OD0000 MWNOMWNOVII0 000000 MWNM W W M000000000 000 00000 000000O OWMOMNOMMOM0000 8 30 000000000000円00 ODOO00000000000 0000000000 00 eles 00000 0000OMMOD00000 WO 0 0000000 O0000 00000 Qee 0000000 MO MW 000000 ellele 000 000000 00MMMONO T elleee eellee Qeleee C OONOI 00000 000000 変位y 位置* 8 Tの 0 とき 波の進む向き 密 に変位したときにはy軸の負の向きに変位をとる。①の波形は 9 X T における媒質の変位を横波のように表したものである。 6|00 トo の0