Question

tkhsre

なぜ振動数は関係しないと書いてあるのに、(2)は振動数を2倍にしても速さは変わらないのですか？

333.波の発生
に速さ 20m/sで伝わる正弦波が生じた。次の各間に答えよ。
(1) 波の波長は何mか。
波源を振幅 0.10m, 振動数10Hzの単振動をさせると,x軸の正の向き
(2) 波源の振幅を2倍の0.20mにすると,速さはいくらになるか。また, 振動数を
倍の20HZ にすると,速さはいくらになるか。
(3 (2)のときの波の波長は,それぞれいくらか。

333.波の発生
(2)いずれも20m/s
「解答 (1) 2.0m
(3) 振幅2倍: 2.0m, 振動数2倍:1.0m
指針(1)(3) 波の速さを示す公式,v=fA を用いて波長を求める。
(2) 波が伝わる速さは, 媒質の性質に依存しており,振幅や振動数と直
接に関係しない。
解説
(1) 波長を入[m]とすると, ひ= fAの公式から,
ス=
f
20
=2.0m
10
(2) 波の伝わる速さは, 媒質によって決まり, 振幅や振動数に関係しな
い。したがって,振幅を2倍にしたとき,振動数を2倍にしたときの
いずれにおいても,速さは 20m/s である。
(3) ●振幅2倍:速さ,振動数は,(1)のときと同じ値であり, ひ=f入の
公式から,波長も(1)の値に等しくなる。2.0m
●振動数2倍:波長を入'[m]とすると,ひ=fiの公式から,
20
=1.0m
20
ニ
f!

Answer 1

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冒昧

速さは振動数によって変わらないから変化しないんですよ？
仰りたい意味が分からないです

tkhsre

そうなんですか？！
じゃあ習った波の速さの公式にfとありますが、普通ここの値が変わると、計算結果も変わると思うんですが、

冒昧

振動数が変わるとそれに応じて波長が変わり、総じて速さそのものは変化しません

tkhsre

なるほど。
振動数fが変化するとそれに応じて周期Tも変化し、周期Tが変化するとそれに応じて波長λも変化する。何故なら1波長は1周期で進む距離だから、
なんですかね？

冒昧

そうです

tkhsre

そうゆう関係があるんですね。習いたてなので初めて知りました。ありがとうございます！

Answer 2

ものぐさ

質問の意味がわかりません。

太郎は、次郎(が遊びに行くか)に関係なく家で勉強する。

とかかれたら太郎の行動は次郎がどうしてようと勉強するので決まりです。

速さは振動数に関係ないので振動数が大きかろうが小さかろうが関係なく速さは決まります。

tkhsre

では、普通に速さが決まるのは距離と時間によってですか？

ものぐさ

あーなるほど因果関係と相関関係、求値についてごっちゃにしてるからくる勘違いですね。

波のはなしを置いておいて　単なる移動の話の時に

太郎くんは4km離れた学校に行くのに一時間かかりました。って場合を考えるとします。
平均の速さは時速4kmと値を求めるときに時間と距離から計算して求める事は出来ます。
でも太郎くんの移動の速さ自体は太郎くんのちょっと急ごうとか早く行こうとかの意思や、道の混み具合とかによって決定されますよね。
結果として一時間かかったから計算して速さの値を出す時には時間と距離から速さを求めていますが
速さをその値にした要因は時間と距離が決めたと考えるのはやや強引で、現実としては距離と速さが先にあって、かかった時間がそれにしたがって決まったようなものです。

それと同じように波の伝わる速さは伝わる媒質で決まります。だからfλ=vの公式からvを計算して出すというわけでなく、波の伝わる速さはfを変えてもvが変わらないという

ものぐさ

波の伝わる速さはfを変えてもvが変わらないという事がいえます。

tkhsre

なるほど。
これを今完璧に理解したと言う訳では無いですが、こうゆう物だと頭に入れておく必要がありますかね？

ものぐさ

そうですね　媒質が変わらないなら速さ一定
振動数が変わると波長が変わるってのは覚えておくべきかと思います。

tkhsre

なるほど。わかりました。ありがとうございます！