例題23 定常波
>70, 75
図は,振幅と波長がそれぞれ等しい2つの正弦波が
一直線上を反対向きに,同じ速さ 0.50m/sで進んでい
るようすを示している(実線が右向きに,破線が左向
きに進んでいる)。次の問いに答えよ。
(1) 図の時刻から0.10s後, 0.20s後に観測される波形
(2つの波を合成した波形)をかけ。
節の位置を,0ハe\0.40mの中からすべて選べ。
0.20
O
0.10
-x[m]
-0.10
0.20
-0.40--
-0.20
Cこか
ホイント
実線の波は右に進み, 破線の波は左に進んでいる。波の速さをひとすると, 時間t経
過後は波をtだけ進ませればよい。 その後, 重ね合わせの原理によって合成する。
◆解法◆
(1) 0.10s経過した場合,それぞれの波は
)mだけ左右
0.20s経過した場合は 1(
に動かして合成すればよい。重ね合わせの原理で合
成すると,次のようになる。
x= vt = ア(
)× 0.10 = 0.050 [m]
だけ左右に動かせばよい。したがって, それぞれの
波は下図の実線と破線になる。重ね合わせの原理で
合成すると,次のようになる。
g(m]
0.20
0.10
g(m]
-2[m]
0
-0.10
0.20
0.20-
0.40--
-0.20
0.10
0.20
-2[m]
0.40
(2) 0.10sにおいて振動していないところは, 常に振
動していない節となっている。したがって,
0
-0.10
闇 0.050m, 0.15m, 0.25m, 0.35m
-0.20
