問9で、sinθ=√3/4なのは何故ですか？

例題 2 屈折波の波面 図のように,平面波が境界面に達した。 屈折 波の波面を作図せよ。 ただし, 媒質 I に対す る媒質ⅡIの屈折率を2 とする。 2 (+式 (9)) から, 01=n12=2 V₂² V₁ T 境界面 -= 1212 V₁ 指針 屈折の法則 -=n1z(p.152・式(9))から, 媒質ⅡIにおける波の速さが,媒質 V2 Iにおける速さの何倍になるかを求める。 ホイヘンスの原理にもとづいて素元波を描 き, 屈折波の波面を作図する。 解 媒質 I, I における波の速さをそれぞれ v1, v2 とすると, ma 逆の屈折る V₁ V2 V2 であり、媒質 Ⅱ における波の速さは, 媒質 Ⅰ における速さの1/12/2になる。図のように,B2 からAB におろした垂線とA,B との交点 B2C の素元波 (半 をCとして, B, から半径 円) を描く。 このとき, B2 からこの素元波に 2 引いた接線が, B2 を通る屈折波の波面となる。他の波面は,入射波の波面と境界面の『 交点から,この接線に平行な線を引くことで求められる。 B1 B2C 2 B2 入射波 の波面 媒質 Ⅰ A2 媒質 ⅡI] 屈折波 の波面 入射波 の波面 媒質 Ⅰ 媒質 Ⅱ 問9 類題例題2で,入射波の波面と境界面のなす角を60° とする。このときの屈折角 を0として,sin0 の値を求めよ。答えは分数のままでよく, ルートをつけたままでよい。 8 平面波 障害物に を送ると, にまわりこ 回折は, 部分にも すき間 (a))。 した る (図 波長よ の

(3)の答えがy=-2sin10π(t-x/3)なのですが なぜマイナスがつくのですか？

10 標準 正弦波の式図は,x軸の正の向きに進む正 弦波の, 時刻 t=0 における波形を表してい る。 t = 0.20s のとき, 波形がはじめて図と同 じになった。 次の各問に答えよ。 (1) 波の速さは何m/s か。 (2) x=0 における媒質の変位y [m] と時刻 t[s] との関係を示す y-tグラフを描け。 (3) 位置 x 〔m〕 の媒質の, 時刻t [s] における変位y [m] を表す式を求めよ。 ヒント (3) 原点 (x=0) の媒質における単振動の初期位相を調べる。 y [m] 2.0 -2.0 0.30 波の進む向き 10.60 x [m] 第Ⅱ章 ●波動

(2)なぜ点Cから接線を引くのですか？

基本例題 56 波の屈折 媒質1の中を矢印の向きに進んできた平面波が境 界面 XY に入射し、屈折して媒質2へ進む。 図はあ る瞬間の入射波の山の波面を示す。 入射波の波長は 3.0cm. 振動数は8.0Hz. 媒質1に対する媒質2の 屈折率は2.0 とする。 (1) (a) 媒質1の中での波の速さは何cm/sか。 (b) 媒質2の中を進む波の波長 2 は何cmか。 (2) 図の時刻における屈折波の波面 (山を連ねた線) を作図せよ。 解答 (1) (a) v=fd = 8.0×3.0=24cm/s (b) 1¹ =1 λ2 (2) 右図のように、媒質1での波の進行 方向 BC をかく。 Aで媒質2に入っ た波の速さは, 媒質1での速さの半 分となるから, Aを中心として半径 が1/12 BCの円をかく。Cからこの円 3.0 2.0 媒質 1 X Sol 指針 (2) 2.0= より, v=媒質2での波の速さは媒質1での波の速さの半分となる。 V1 V2 = n12= 2.0 A2= -=1.5cm 10 Y に引いた接線の接点をDとすると, AD が屈 折波の進行方向となる。 よって CD が屈折 波の波面と 媒質 1 なり,他も B これと平行 に入射波の X_A 波面とつな がった直線 をかく。 D 媒質 2 C Y 媒質2 半径=1/2BC

lは前者より短いとありますが、前者ってなんのことですか？ 教えてください！

186 弦の振動とうなり 両端が固定された長さの一様な弦とおんさがある。 た だし, 長さは変えることができ, 弦の張力は一定に保たれている。 また. 弦から出る 音は基本音とする。 まず, l= 1.00m にして弦をはじき,同時に振動数 200Hz のおんさ を鳴らしたら, 弦から出た音とおんさから出た音が干渉して毎秒8回のうなりが生じた 次に, lを少し長くして弦をはじき, おんさを鳴らしたら うなりが生じなかった。 (1) Z=1.00m のとき, 弦から出た音の振動数fは何Hzか。 (2) 弦を伝わる波の速さは何m/sか。 (3) うなりが生じなかったときの弦の長さは何mか。 誘発展 187 弦の振動 図のように 177

⑶についてです。黒く書いたように6m延長させるのはなぜ間違ってるのですか？なぜ上下逆転するのですか？

170 W章 波動 基本例題44 横波の伝わり方 図は,x軸上に張られたひもの1点Oがy[m〕 単振動を始めて, 0.40s 後の波形である。 0.20 (1) 振幅, 波長, 振動数, 波の速さはそれ ぞれいくらか。 (2) 図の0,a,b,cの媒質の速度の向 きはどちらか。 速さが0の場合は 「速さ」と答えよ。 両 (3) 図の時刻から. 0.20s後の波形を図中に示せ。 指針 (1) 周期は、波が1波長の距離を 進む時間から 0.40s である。 振幅, 波長をグラ フから読み取り, 振動数, 波の速さを求める。 6 (2) 横波では, 媒質の振動方向は波の進む向き に垂直であり、媒質はy方向に振動している。 (3) 波は1周期の間に1波長の距離を進む。 解説 (1) グラフから読み取る。 振幅 : A = 0.20m, 波長 : 入=4.0m 振動数, 波の速さは, 振動数:= 1/72= 波の速さ : v=fd = 2.5×4.0=10m/s (2) aとcは振動の端なので速さが0である。 O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 ST 1 0.40 =2.5 Hz I 08.0 0 JA 20 -0.20 a y[m〕↑ 0.20 0 y[m] 0.20 C HA wazlo -0.20 基本問題 334, 335,336 Say 6 7 FAX 3 微小時間後 I 52 8 HOTO 4 5 6 7 8 x[m] 133-0.20 a (3) 周期が 0.40sなので, 0.20s 間で波は図の状 R 態から半波長分を進む。 x (m) I に ** XX I I 6 7 8 x〔m〕 0 [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。 SHU

波の相対速度の考え方について質問です。 波の相対速度は、波源と観測者を結ぶ直線の方向についてのみ考えるようですが、これはどうしてなんでしょうか？ 力学の相対速度の定義に則れば、波源と観測者を結ぶ直線の方向についての速度のみを以て相対速度だと言うことはできないはずです。 ... 続きを読む

00 183 斜めに波を受けるときの波の周期 KOR AからBの向きに15m進んでいる波があ る。 B点に静止してこの波を受けると, 周期が5s と観 測された。 いま、 右図のようにAB と 60°の方向に100% m/sの速さで舟を進めているとき, 舟から見た波の周 「 期はいくらか。質が疲動する ○ は、x軸の正の向きに進行 mik (12) BOEY x) x 15m/s B 60°10m/s

至急！！！ 物理基礎の波動の問題です。解法が分からなくて困ってます（ ; ; ）教えて頂きたいです（ ; ; ）

長さ 0.60m の弦に振動を加え, 振動数を徐々に大きくしていったところ, 振動数が 480Hz のとき, 弦は大きく振動し基本振動の形になった。 以下の問いに答えよ。 (1) 弦の定常波の波長は何mか。 (2) 弦を伝わる波の速さは何m/sか。 (3) 振動数をさらに大きくしていくと弦の振動は小さくなり、再び大きく振動を始めた。 ① 弦の定常波の波長は何mか。 ② 弦に加えた振動数は何Hzか。

学校で配布された物理のプリントです。 波の範囲です。 どこがあっているのかわからないので、あっている問題と間違っている問題を教えてください。 また、どこで間違っているのか教えていただけると有り難いです。

AÃ fax fo LALA Laa

なぜ急にルートがつくのでしょうか．波の屈折の途中計算です

とS2を除いた6個。 真ん中に腹がある 点がこの場合の節 家を描く。 線に垂直 射波を描 反射波 入射線 II 屈折波 W したがって, 0.58倍 (3) 波の速さv[m/s] は, 水深ん [m] の平方根に比例すること から,v=k√(kは比例定数) とおける。 水深9.0m の領域 における波の速さをv] [m/s ] 浅瀬における波の速さを v2 [m/s〕, 水深 9.0m の領域の水深を1 (9.0[m]), 浅瀬 247 4 16 の水深を〔m〕 とすると、屈折の法則 n12 = ひより. V2 9.0 √3=- Vi h₁ 19.0 V h₂ √ h₂ ゆえに,h= -= 3.0[m] 3 V2 (4) 右図のように, h3> hhs の水深が海岸に近づくほど小さ (4) くなる海底が続いているとすると、射線は矢印のように回り 込んでくる。 海岸に近いところでは水深が0mに近づくので, sin i Vi において, sin r V2 波の速さも0m/s に近づく。 屈折の法則 v2→0m/sと考えると, sin r→0, すなわち, r→0° となる。 したがって, 屈折角は0° に近づく。 これは, 波面が海岸線 と平行になることを意味する。 海岸 2516.30 01|=FORK CH 深さん3 HA h5 17

(3)で、 ・波面でどのように定常波ができるのか ・なぜ節線は定常波の節を通ることになるのか ・なぜABの中央が腹になるのか 詳しく説明していただきたいです。

基本例題46 波の干渉 物理 振幅が等しく, 波長 2.0cmの波が出ている。 図の実 水面上の 6.0cmはなれた2点A,Bから,同位相で 線はある瞬間の山の位置, 破線は谷の位置を表してい る。 波の振幅は減衰しないものとする。 イ 2つの波が弱めあう点を連ねた線 (節線)をすべ て図中に描け。 また, 節線は全部で何本あるか。 指針 (1) 弱めあう場所は, 実線(山) と 破線(谷)が重なる点であり, 節線はそれらを連 ねたものとなる。 (2) APとBP の距離の差が, 半波長の偶数倍で あれば強めあい, 奇数倍であれば弱めあう。 (3) 線分AB上では、互いに逆向きに進む波が 重なりあい, 定常波ができ ている。 解説 (1) 節線は, (2) 点Pはどのような振動状態にあるか。 AP=8.0 cm, BP=5.0cm とする。 節線が線分 AB と交わる点は, Aから測ってそれぞれ何cmのところか。 山と谷が重な る点を連ねた 線であり,図 P. 1 14.波の性質 171 基本問題 348, 349 のようになる。節線の数は6本である。 (2) AP-BP=3.0cmであり, 半波長1.0cm の 3倍(奇数倍)である。 したがって, P あうため、振動しない。 (3) 線分AB上には定常波ができており, 節線 は AB上の定常波の節を通る。 ABの中央の点 は腹であり,腹と節の間隔は波長の1/4 (0.5 cm), 節と節の間隔は半波長 (1.0cm) である。 これから 求める場所は, Aから 0.5, 1.5, 2.5, 3.5, 4.5, 5.5cmのところとなる。 基本例題47 波の屈折 物理 図のように,波が媒質I から媒質ⅡI へ進む。媒質 Ⅰ, ⅡI の中を伝わる波の速さは、それぞれ2v, vである。 面AB Q Point A. Bは同位相で振動しているので, A,Bを結ぶ線分の中点は,定常波の腹になる。 ?? I 基本問題 351 B C