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物理基礎 化学基礎 生物基礎/地学基礎
出題範囲 物理基礎
B
軸の正の向きに速さ 2.0m/s) で進む波長4.0m, 振幅1.0mの正弦波がある。
図3は、時刻 t =0sにおける入射波の波形であり,位置x[m] における媒質の
変位y[m] を縦軸にとっている。 この波はx=6.0m の位置 Aで自由端反射され,
反射波は時刻t=0s から生じる。 反射によって正弦波の振幅が変化することはな
いものとする。
y [m]
PA=X=4.0m
2m2mm
物理基礎 化学基礎 生物基礎/地学基礎
出題範囲 物理基礎
問4 位置 x=5.0m における媒質の変位の時間変化を表すグラフとして最も適
当なものを,次の①~⑥のうちから一つ選べ。 10
①
y (m)
y (m)
2.0-
2.0
1.0-
1.0
1.0
2.0
3.0
1.0 2.0
3.0
0-
-t [s]
0-
-t [s]
-1.0-
-1.0-
-2.0-
-2.0
1.0
0
4.0.
√x (m)
④
2.0
640
y (m)
y [m]
-1.0
60mの
50m
自由端反射はこれで
2.0
2.0-
1.0
1.0-
合ってますか??
1.0
0
3.0t[s]
0-
1.0
1.0 2.0 3.0/
-t[s]
図 3
-1.0-
-1.0-
B
-2.0
-2.0
問4点A(x=6.0m)で時刻 f=0sに生じた反射波が位置x-5.0
mに到達する時刻は,
6.0 m-5.0m
2.0 m/s
-0.50 st
x=5.0m における媒質の変位は, t=0.50 までは入射波のみ
の変位が見られるが, t=0.50's 以降は入射波と反射波が重ね合
わさり、 合成波の変位が見られるようになる。 この合成波は定在
波(定常波)であり,点A(x-6.0m)は自由端であるから、定在波
の腹になる。 定在波では,となり合う腹と腹,節と節の間隔はそ
れぞれ 12/23 波長であり、となり合う腹と節の間隔は 1/12 波長であ
る。 本間では波の波長 4.0m であるから,腹となる点Aか
ら 11.0mだけ離れているx=5.0m は定在波の節になる
ことがわかる。 そのため, t=0.50 以降はつねに変位0 となる
ので、正しいグラフは①となる。
10 の答 ①
問5 問4で触れたように, 入射波を反射波が重ね合わさると定在
波が生じる。x=5.0mがであり、12=2.0mの間隔で節が存
在するようになるので, x=5.0m,3.0m, 1.0m, -1.0m... が
節となる。 したがって, 0<x<4.0mの範囲においては,節は
1.0mと3.0mの2点である。
11 の ⑤
14->
生じた定在波の図形が書けず!
図5では腹なのにつ
XC=5.0mで筋になる理由を
教えてほしいです。
y [m]
y(m)
2.0
2.0
1.0
0
✓
1.0
2,0
1.0 2.0
\3.0
t(s)
0-
-t(s)
1.0
-1.0-
-1.0-
-2.0
-2.0
間ちがわかりません
問5 反射波が十分に遠くまで伝わったとき, 0<x<4.0m の範囲において定在
〈波(定常波)の節となっている位置のx座標として最も適当なものを、次の①
⑦のうちから一つ選べ。
① 1.0m のみ
④ 1.0mと2.0mの2点
11
② 2.0mのみ
2.0mと3.0mの2点
<-15->
3.0mのみ
⑤ 1.0mと3.0mの2点
1.0mと2.0m 3.0mの3点
