Physics
มัธยมปลาย
私が選んだ選択肢は5で、正解は6でした。
一枚目の下図のように同じ波がoとqから出て互いに向かって出ている状況を想定して、qの波の位相は遅れているから波が左側にずれて(点線の波)、それに伴い山の位置も左側にずれると考えたのですが、どこが間違っているのか教えていただきたいです。
y
0
問5 次に, 反射板を取り除き, 点0にある振動装置と同じ装置を, x軸上の
x = L の点 Qで水面に接触させる。 2個の振動装置を同じ周期,同じ振幅,同
じ位相で作動させると, x軸上の 0<x<Lの範囲には定在波(定常波) が生じ
た。その後,点Qの振動装置の位相をずらし, 点Qから出る波の位相が点0か
ら出る波の位相に比べて少しだけ遅れるようにした。 このとき, OQ間の定在波
がどのように変化するかについて述べた文として最も適当なものを,次の①~⑥
のうちから一つ選べ。 17
①定在波の腹の振幅が少しだけ小さくなる。
定在波の腹の振幅が少しだけ大きくなる。
③定在波の腹と節の間隔が狭くなる。
④定在波の腹と節の間隔が広くなる。
⑤ 定在波の腹や節の位置が全体的に少しだけ点0側に移動する。
⑥定在波の腹や節の位置が全体的に少しだけ点 Q側に移動する。
問50Q間は互いに逆行する同じ波 (波長と速さ, 振動数が同じ)
が重なり合うので,腹と節の間隔が4分の1波長の定在波ができ
る。
次に, OQから出た波の山が出合う点を考える。 0 Q が同
位相の場合,同時刻に 0 と Qから波の山が出て, OQ 間の中点で
それらが出合う。 したがって, その中点が定在波の腹になる。
0, Q が同位相
0Qを同時に出た波の山は
OQ 間の中点で出合う
x
12/2
Qの位相が0の位相に比べて少し遅れる場合は, 0から波の
山が出て, 少し後にQから波の山が出る。 そのため,それらの山
が出合う点はOQの中点x=12Lより少し右側になる。また,
波源の位相の変化は波長や波の速さとは無関係なので,OQ間の
定在波の腹と節の間隔は変化しない。
Qから出る波の山が
Qの位相が0より遅れている
遅れた場合は,中点の
右側で出合う
O
1-2
L
Q
したがって、定在波の腹や節の位置が全体的に少しだけ点Q
側に移動する。 なお, 位相が変化しても, 0とQ から出る波の振
幅は変わらないので、定在波の腹の振幅も変わらない。
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