Physics
มัธยมปลาย
こちらの(3)についてです。答えは以下の通りなのですが、線引きした部分で、「原点は負の向きに振動している」ことがなぜグラフを書く際に関係しているのか分かりません。教えていただきたいです。
思考
189. 波のグラフ図で示される振動が媒質の
1点(原点)におこり, x軸の正の向きに 4.0m/s
の速さで伝わる。 この波について,次の各問に
答えよ。
(1) 周期はいくらか。
(2) 波の波長はいくらか。
(3) 振動がおこってから 0.60s 経過したときの波形を描け。
例題22)
ヒント (3) 0.60s 経過すると, 原点は1.5回の振動をして、原点からは1.5波長の波が生じている。
y〔m〕
0.2
0
-0.2-
0.40 0.60
2000/
0.20
解答 (1) 0.40s (2) 1.6m (3)
y (m)
20.2
-0.2
40.8
3
波が進む向き
1.6
指針 (1) (2) 周期は与えられたグラフ(y-tグラフ) から読み取り,
波の公式 [v=fd = ²/T] を用いて波長を求める。 (3)y-tグラフは,
原点 (x=0) の変位が時間の経過とともに変化するようすを示している。
また、原点がy軸の負の向きに振動を始めたのは, 時刻 t=0 からである
ことにも注意する。
解説 (1) グラフから読み取ると, 周期 T〔s〕は,T= 0.40s
(2) 波の公式 「v=1」から, a=v=4.0×0.40=1.6m
t
(3) t=0.60 のときは 10.00-22 であり、原点が振動を始めて
T
から 3/2周期後である。 したがって, 波の先端は, 原点からx軸の正
の向きに 3/2波長分だけ進んでいる。 また, t=0のときから,原点は
負の向きに振 を始めているので, グラフは解答のようになる。
x〔m〕
12.4
◎問題で与えられたグラ
フは、波形ではない。
(3) 時刻 0 で変位0で
あった媒質(x=0)が,y
軸の負の向きに振動し,
時刻 0.10s で負の向きに
変位の大きさが最大とな
る。 したがって,波は谷
から発生する。
คำตอบ
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