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Physics Senior High

(2)の問題です。 赤線の2πx/16とはどういうことでしょうか? 自分で調べた結果、 y=Asin2πx/λ というものが出てきましたが、よくわかりません。 y=Asinωtならわかるのですが、、、 ご教授よろしくお願いします。

解説 (1) 図か 波が生じている。 周期 T = 0.40s, 波長 = 2.0m²である。 波の速さをv[m/s] として, 発展例題30 正弦波の式 物理 図のような正弦波が, x=0を波源として, x 軸の正の向きに進行している。 実線の波形から 最初に破線の波形になるまでの時間は, 0.10s であった。 実線の状態を時刻 t=0s とする。 (1) 波の伝わる速さ, 周期, 振動数を求めよ。 (2) t=0sにおける波形を式で示せ。 (3) x=0mの媒質の変位y 〔m〕 , 時刻 t[s] を用いて表せ。 指針 正弦波の波形や, 単振動をする媒質 の変位は,いずれも sin を用いた式で表される。 それぞれの式は、波の波長や周期振動のようす をもとにして考えることができる。 「解説」 (1) 波は 0.10s間に2.0m進んで 2.0 おり,速さは, 0.10 図から, 波長 入=16mなので, 周期Tは, T=1_16 V 20 振動数fは, = 0.80s f: V= = 1 T 1 0.80 =20m/s 1.3Hz LIEKS (2) 図の波形において, 1波長分 (入=16m) はな れた位置どうしでは位相が2ヶ異なり、 t=0の とき,x=0の媒質の変位はy=0 なので,位置 0 -0.20 -= 1.25 2 1 10 -1 -2 y〔m〕 I 2 1/ Y 10 進む向き I 1 エ mo8-04 (1) 発展問題 356 1 20 5 TCX 8 *[m〕 PE TXC x での位相 (sinの角度部分)は,2- x 十 2x 1/6 = 480 と表される。また, x=0から x>0 に向かって まず波の山ができており, 波の振幅が2.0m な ので,求める波形の式は, y=2.0sin- WITH TH (3) 媒質の振動では1周期 (T= 0.80s) 経過する と位相が2ヶ進み, x=0の媒質の変位は,図か ら,t=0のときにy=0 なので、 時刻におけ 0.80 る位相 (sin の角度部分) は, 2- = 2.5t と 表される。また,x=0の媒質は,t=0から微 小時間後に負の向きに動くので、求める変位y TEST y=-2.0sin2.5mt の式は, 139

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Physics Undergraduate

距離1mの2点では2π/λの位相差! ってところがわかりません... 教えていただきたいです!

ーx[rad]の位相差があるということ! だから, 図の式は も,t=T\s]での位相が2元に対応しているからなんですね。本全 写真y=y(x)から動く波を出すそ~! 実は“一点集中"の単振動の式もy=Asintでなくy=Asinotとしたの ここではもう1つのグラフ, "写真”y=y(x)からy(x, t)を導いておきま 先では一点注目(ギャル)の単振動y=y(t)から波の式を出しましたが、 @IMAGE おでな y A1 しょう。 まずt=0の波形を図のようにします。 先に一点集中から導いたのと同じ波形で A →X -A す。…つまり, 結果も同じになるはずです よ。 2元 これはy=y(x)の形です。 詳しく書くとy=ーAsinーxです。 え!? y=-Asinx じゃないかって~!?? 数学では横軸がx[rad]だったので sinx でOKなのですが, 今やっているのはyーxグラフ!…横軸は位直 x[m」です。図を見ると横軸方向の位置x=1 (波長)の場所は数字Cは 2元でしたね(この sin の中のを位相といいます)。つまりx=0, Aのと では2元の位相差がある!距離1[m] の2点では 2元 の位相差! 原点と 位置xの点では2元 -x [rad] の位相差があるということ! だから, 図の 2元 y=-Asinxとなるんです。 入 も, t=T\s]での位相が2元に対応しているからなんですね。 さあ,次はt秒後の波です。 y=y(x, t) を求めるのがターゲットですよ。 速さぃの 波はt秒後にvtだけ右に動いているハズで y す。 これ布

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Physics Senior High

合成波の問題です。(4)です。 この、緑の線で引っ張っている y=Asin2π(ft+x/λ) のところで、どうして y=Asin2π(ft-x/λ) ではないのか、教えてください。 プリント見づらくてすみません💦

アメリカ合園 (1)検電器に帯電体と同種の電気を与える。 コンコ *軸の原点0にある波源Sか ら振動数,波長えの波が左右 に出ている。Sから右に距離 L ビア だけ離れた所にRがあり, 彼 L クーAsm (仕) ()3ーApmt (fュ-) *- Ae(ft+)Ax(ダ-袋) =2A gmt-突) けナー登 - 21 on t() 6sた(0位-2) =A2のx(けは -)。 振…241m はここで振幅を変えずに固定端 反射される。 Sから出る波のOにおける変位yは、 時刻に対して y=Asin 2xft_と表されるものとする。 (1) Sから壁に向かう入射波の式y、をx, tの関数として表せ。 (0S×SL) エ (2) 壁からの反射波の式 をx. tの関数として表せ。 (rS L) (3) SR 間で、合成波の変位 yは次式のように表される。 2 = 2A sin ] cos 7,()を埋めよ。また、 常に y=0 となる位置xを整数(=0 1.2…) を用いて表せ。 (4) Sの左側に生じる波(合成波)の振組を求めよ。 また。 振幅が最大 となるときのLをんれで表せ。 9n.27 チ=±1 (東京理科大) 2A nr# Mar 2-Amaeft Aon #t 2-hauf(は-そ)- aAtfは号) 2て会: チ tて 2会:4れ 女= ) 2-Ax (ft-) () フェ= Au(ft-)-Aaua(けt-) Aan ,,2ォ会は差 くイメー火 2 2 2Ae ス文 2人 北 任表の傾理ダの花

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