応用問題
じゃ!!
音HO×08 、 コーー
応用問題
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|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
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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