x軸上を要素の等しい2つの正弦波a, b, 互いに逆向きに進んで重
なりあい, 定在波が生じている。 図には, 波 a, 波b が単独で存在したときの, 時刻
t=0s における波 a (実線) と波b (破線) が示してある。 波の速さは2.0cm/sである。
y[cm〕
(1) 図の瞬間 (t=0s) の合成波の波形をかけ。
(2) 定在波の腹の位置x を 0≦x≦4.0(cm)
の範囲ですべて求めよ。
0
(3) t=0s の後,腹の位置の変位の大きさが-1
最大になる最初の時刻を求めよ。
-2
周期 T=
2
T =
V 2.0
(1) 波の重ねあわせによって図1
0
(2) 図1の合成波の波形で,変位の大きさが最大 -1
となる位置が腹の位置。
-2
x = 1.5cm, 3.5cm
(3) t=0s (図1の状態)の後, 波, 波b が 1/23入
ずつ進むと,図2のように. 山と山 (谷と谷)
が重なり,腹の位置での変位の大きさは最大
になる。 進む時間はTだから
2.0
= 0.25s
2
1
a
脂針定在波では,まったく振動しない所(節) と大きく振動する所(腹)が交互に並ぶ。
解答波 a, 波bの波長 入=4.0cm
y [cm]
合成波
A 4.0
-=2.0s
解説動画
1
a
13
図1 (t = 0)
12
b
13
x〔cm〕
y[cm]合成波
2
1
0
-1
-2
図2(t=1/23)
x[cm〕
4 x[cm