(6)がわからないです！どなたか教えてください！

283. 水面波の干渉●水面上に2つの波源 S1, S2が30cm離れて置かれており,振動数 5.0Hz で 同位相で振動し,波長10cmの同心円状の波を発生 している (Mは線分 SiS2 の中点)。 (1) 波源 S, から出た波が点Aに到達するのに要する 時間は何秒か。 (2)2つの波は点Aで強めあうか、それとも弱めあ うか。 また, 点Bではどうか。 15cm SL M 15cm -25 cm- f:50 A:10 20 cm-A S15cm-C -40 cm- B (3)波源 S1, S2 において波の山が発生している瞬間に,点Cで観測される波は山か,そ れとも谷か。 (4)点Cで観測された波は 0.30 秒後に水面上のある点に移動する。 波源 St, S2 からそ の点までの距離はそれぞれいくらか。 (5) 線分 S1 S2 間にできる節の数はいくらか。 (6) 線分 S2B間に振動しない点が何か所できるか。 水面波の減衰は考えない。 〔京都府大 改] 278,279

途中式と共に解答をわかりやすく教えて欲しいです。 とても急いでいます。 図々しいですが、よろしくお願いします。

[注意事項] ○ 解答欄の[ ] 中に単位を忘れずに記入すること。 ○ 計算の結果は小数で答え, 割り切れない場合は小数第3位を四捨五入して答えなさい。 文字を含む解答・倍数を答える場合は分数で解答すること。 有効数字は考慮しなくてもよい。 20.50g 1. 図の実線波形は、x軸の正の向きに進む正弦波 [m]↑] の 時刻 t=0s のようすを示したものである。 実線波形が最初に破線波形のようになるの に, 0.50s かかった。 次の各問に答えよ。 (1) 時刻 t=0 のとき、 波の山はどの位置か。 0≦x≦10mの範囲で、 すべて答えなさい。 y[m〕↑ 0.2 -0.2 O -0.50 (2) 時刻 t=0s のとき、x=4mの媒質はどの様な振動状態か。 [静止・上向きに移動 ・ 下向 きに移動]から答えなさい。 (3) 時刻 t=0s のとき、 0≦x≦10mの範囲で、x= 0m と同位相の位置と逆位相の位置を答 えなさい｡ 0.5…..6 [~~-12 12=fX (4) 波の振幅,波長, 速さ,振動数を、 それぞれ求めなさい。 +=15 (5) 時刻 t=0.50s におけるx=34m の変位を求めなさい。 34÷6=5…..4 (6) 次の文章は波について述べた文章である。 ア~ウに入る適切な語句を答えなさい。 図 1 『物体の一部に生じた振動が次々と伝わる現象を波または波動という。 振動の方向と、波の進行方向が垂直な波を(ア)といい、振動と波の進行方向が平行な 波を(イ)という。(イ)は(ウ)とも呼ばれる。』 [x[m〕 2. x軸の正の向きに伝わる正弦波がある。 図1は時刻 t=0 の波形,図2はある位置における 媒質の時間変化を表している。 (1) 波の周期を答えなさい。 01 (2) 波が伝わる速さを求めなさい。 V- 2 2 20 ふく (3) 図2で表される振動をしている位置は、図1のどこか。 0≦x≦2.0m の範囲で答えよ。 y[m〕↑ 0.2 -0.2 波の進む向き A 図2 dey 0.05 〔m〕 1: t[s] 0 0.05 0.1

この問題の意図がわかりません。解説よろしくお願いします。

258円形波の干渉深さが一様な水面上で,2つの点 St, S2 を同じ振幅,同じ振動数 fで振動させて波長入の2つの円形波を作る。2つの波源 St, S2 の間隔,振動の位相, 振動数fを変えると,干渉のようすが図(a)~図(c)のようになった。図中の破線は振動し ない点を連ねた線である。以下の文中の内から正しいものを選び, ()内には数値 を記入せよ。 L S₁. •S2 Si •S2 図(a) Si S2 図 (c) 図(b) 図(a)では,2つの波源 S1, S2 が 同位相・逆位相で振動している。 5 SS2 = dとすると, (ア) ×<d<(イ)×1である。 また, PS1 = 4入 のとき PS2=(ウ)×入である。図(b)では, S1S2=2 入である。 2つの波源 S1,S2 は図(b)で は同位相・逆位相で振動している。 図(c) の2つの波源の間隔は図(b) と同じであり, これらは同位相・逆位相で振動している。 図 (c) の波源 S1, S2 の振動数 f' は図(a) の 振動数f(エ)倍より大きく(オ)倍より小さい。

(3)なぜPが2番目の極小点になるのですか？

「目 「物理」の内容を含む問題 ¥310 音の干渉■ 3.0m離れた2点A, B にあるスピー カーから振動数 f=1.7×102Hz の同じ強さの音が出ている。 直線AB から 4.0m離れた直線 XY上でこの音を聞くと,A, Bから等距離の点O では極大であったが, 0からYに向かっ 3.0m て次第に小さくなり, 0から1.5mの点Pで極小となった。 (1) 音源 A, B での振動は,同位相, 逆位相のどちらか。 (2) この音波の波長[m] と, このときの音の速さ V[m/s] を求めよ。 B -4.0m X (3) この状態から, スピーカーの振動数を徐々に上げていく。 点Pで次に音の大きさが 極小になるときの振動数 f' [Hz] を求めよ。 <->298

この問題の（5）が、なぜt=0,0.4sではなく、t=0.2,0.6sになるのか分かりません。教えて下さい。テストが迫ってるので、早く解決したいです。

2. 波の反射 -2.01 153. (波を図形で表す方法) 媒質中を速さ30cm/sでx軸の正の向きに伝わる正弦波がある.x=0 の媒質は図1のように振動している。 下の問いに答えよ.10. 変位 y[cm] 2.0 変位 y[cm] 2.0 0.10 -2.0 練習問題 B 3.0- 0.20 6.0 0.30 0.40 20.50 図1 (1) この波の振幅,周期,波長を求めよ. (2) x=0の媒質の, t = 1.50s での振動状態は図1の中のどの時刻の振動状態に等しいか. YAM (3) x=3.0cm の媒質の振動の様子を図1の中に点線で図示せよ. (4) 時刻 t = 0 および t = 0.10s での波形を示すグラフを図2に図示せよ. t=0.15 9.0 12.0 0.60 [s] 2015.0 | - 89 IC 18.0[cm] (AGE) ("DBE) (2081) 図2 t = 0 (5) x=0で媒質の速度が下向きで最大となる時刻を,0≦t≦0.60s の範囲で答えよ.

(3)なぜPが2番目の極小点になるのですか？

「物理」の内容を含む問題 ◆310 音の干渉■ 3.0m離れた2点A,Bにあるスピー カーから振動数 f=1.7×102Hz の同じ強さの音が出ている。 直線 AB から 4.0m離れた直線 XY 上でこの音を聞くと,A, Bから等距離の点0では極大であったが, 0からYに向かっ 3.0m て次第に小さくなり, 0から1.5mの点Pで極小となった。 (1) 音源 A, B での振動は,同位相,逆位相のどちらか。 (2) この音波の波長[m]と,このときの音の速さ V[m/s] を求めよ。 (3) この状態から, スピーカーの振動数を徐々に上げていく。 点Pで次に音の大きさが 298 極小になるときの振動数 f' [Hz] を求めよ。 A B -4.0m ・P

(3)なぜPが2番目の極小点になるのですか？

応用問題 ◆310 音の干渉量 3.0m離れた2点A,Bにあるスピー カーから振動数 f=1.7×102Hz の同じ強さの音が出ている。 直線AB から 4.0m離れた直線 XY 上でこの音を聞くと, A. Bから等距離の点Oでは極大であったが,OからYに向かっ 3.0m て次第に小さくなり, 0から1.5mの点Pで極小となった。 (1) 音源 A, B での振動は,同位相, 逆位相のどちらか。 (2) この音波の波長[m] と, このときの音の速さ V[m/s] を求めよ。 (3) この状態から, スピーカーの振動数を徐々に上げていく。 点Pで次に音の大きさが ->298 極小になるときの振動数 f' [Hz] を求めよ。 上位科目 「物理」の内容を含む問題 B -4.0m

光の干渉の質問です。このような問題でmがいくつから始まるか書いていない時、どうするべきですか？ また、2dm×nl=λ/2×2(m-1)の2(m-1)は2mじゃないのはなぜですか？

光 <<さび形> 2 (慶応大) いい <>:*TO* 図のように、ガラス板 A の上にガラス板Bを重ね、 その一方の端にアルミ薄膜をはさみ、 くさび形をした薄い層 POQ を作る。 ガラ ス板Bの上方からガラス板 Aに垂直に単色光を入射させた。 このとき、 上から見ると平行で等間隔の明暗のしま模様が見られた。 (1) 暗い部分のしまについて, しまの本数を左から数えることにする。 このとき、真空中での波長を入とすると, "番目のしまの位 置における薄層の厚さは,およびm とどのような関係にあるか。ただし, ガラス板 A, ガラス板Bおよび薄層物質の屈折率を,それぞれ , B およびと し,それらの大小関係が, (7) NA>n, NB>NL (イ)>>B (ウ) (ア) NA>nn のとき、 干渉条件より、 同位相のとき、弱めあう条件 2 - × 奇数 2 光路差 2dm X NL = = 2 2 偶数 ×2(m-1) 2m-2 固定端反射が 1回あるので, <-- 偶奇が入れ替わる 光路差 = 経路差 × 屈折率 ※このときかける屈折率は, 経路差が含まれる「空気の屈折 ⇔:.dm = (m-1) 2nL dm を求めよ。 の3つの場合について 薄層 (NL < NB) に反射されるので、 自由端反射 ガラス板 B ガラス板 A ガラス A(n^n) 24 y 光 OP Fdm ガラス板 B Q アルミ ガラス板 A P 薄層 アルミ (NL) ル箔 D W RE

なんでこれ強め合うんですか？明るい、暗いの条件、言われてないんですけど

る。 少の薄 RU 真 どのよ 943 ラス 目の可視 94 光 装置で、光源から波長の光を入射させて実験をし 299 ヤングの実験 右図のようなヤングの実験の 点を原点O, スクリーンと複スリットの距離をL た。 S, S, がら等距離の位置にあるスクリーン上の (1) 屈折率n, 厚さの物質Aをスリット S, の前に置いた。 このとき, 光は物質に対 してほぼ垂直に物質を横切るものとして, 単スリットと複スリットの間で生じる光路 = dはLに比べて十分小さいものとする。 差を求めよ。 (1)で、もともと原点Oにあった縞模様はどちらにいくら移動したか。 (3)物質Aを取り除き,スリット So を図の矢印の向き(下向き)にゆっくりと動かした。 物質を取り除いた後,干渉縞の明暗が初めて反転したときのS,S,-S,S2 はいくらか。 5番目と だけずれ | Step ただし、 94 3 解答編 p.163~166 (1) id, 0, を用いて表せ。 次に、図2のように波長がわずかに異なる。 波長の光を当てると, その1次の回折光を同じ 源 201 300 回折格子 格子定数d の回折格子に,波長入の単色 光を当ててスクリーンに向かわせると,図1のようにスク リーン上で明点が観察された。 図2のように、回折格子に 入射する光の進行方向と回折格子に立てた法線とのなす角 回折光と回折格子に立てた法線のなす角をβとする。 ここでは,α<βの場合を考え, 反射面に入射した光は, 反射面を中心とした素元波を発生させて、 様々な向きに広 がって進んでいくと考えてよいものとする。 (1) 経路 AD, BC をそれぞれ求めよ。 (2) 隣り合う回折光が強め合うときの条件式を書け。 図2 (3) 入射角α = α′で入射し、同じ角度で反射した光 (0次) に対して,最も近い明線の回折光 (1次) がβ=β' を満たすとき,角α'と'の間に成り 立つ式を求めよ。 の方向で観測するためには,回折格子をゆだ け傾ける必要があった。 (2) 経路の差P'A+ AQ' をd, p, 0, を用いて表 せ。 (3) - d, 0, を用いて表せ。 ただし, in cosp=1 と近似せよ。 である。 1 A 入射光 d S 回折格子 6801 回折格子図1は、格子定数dの回折格子に垂直に波長入の光を当て,入射光と の角をなす方向で干渉が起こることを説明した図である。このとき, 1次の回折光は 0 = 0, の方向で干渉を起こした。 PLA A 10 1 図1 図1 スクリーン 回折光 C D B 101 図2 (2) ASP'=, ∠ASQ'=0,-p 基礎 物理 23 その回折と干渉 185

(2)が4本になるのは何故ですか？

25 基本 3 波の干渉水面上の2点A,Bから,同位相で振幅, 振動数の等しい波が送り出されている。図の実線は, ある瞬間における波の山の位置,破線は,谷の位置 を表している。 次の各問に答えよ。 (1) 図の点P, Q, R, S のうち、大きく振動する点 と,ほとんどしない点はどれか。 (2) 2つの波が弱めあう点を連ねた線は, AB間に 何本あるか。 G