Question

言現限源玄減弦

物理　波
問いの4.５番を解説して欲しいです

【注意】 3 は選択問題です。
3 : 波(物理基礎)
4: 剛体,平面運動 (物理)
【物理 選択問題】
| 3 次の文章(I・ⅡI) を読み,下の各問いに答えよ。(配点 25)
I x軸を正の向きに伝わる横波の正弦波がある。 x軸の原点を0とし、媒質の変位y [cm〕
が図1のようになった瞬間を時刻 t = 0s とする。 図2は、この波のある位置における媒
質の変位y〔cm〕 と時刻t [s] の関係を表している。
y〔cm〕
波が伝わる向き
A Ä
10
15
/20
25
30
図 1
y[cm〕
5
0
2題から1題を選択
-5
10
15 200 125
図 2
30
35
問2この波の伝わる速さは何cm/sか。 有効数字2桁で答えよ。
- 53 -
35
x [cm]
40
t [s]
問1 この波の振幅は何cmか。 また, 周期は何sか。 それぞれ有効数字2桁で答えよ。
140 \45
問3 t = 0sの後, 原点0 (x=0cm) に波の山 (媒質の変位が正で最大) がはじめて到達
する時刻t は何sか。 有効数字2桁で答えよ。

問4 t = 12.0s のときの, x = 45cmの位置の媒質の変位は何cmか。 有効数字2桁で答
えよ。
問5 図1のx>0cmの範囲で, y-tグラフが図2のグラフになる媒質の位置 x 〔cm〕 を,
整数 n (n = 0, 1, 2, …) を用いて表せ。
II 図3のように,ギターには太さの異なる6本の弦が張られている。 弦は, 細いものから
順に第1弦,第2弦, ･･･,第6弦とよばれる。 これらの弦を張る力の大きさ(張力の大き
さ)は,「ペグ」とよばれるねじを回すことで調節できる。 また, 弦を指で押さえることに
よって,弦の振動する部分の長さを調節することができる。 張られた弦を穴(サウンド
ホール) 付近で弾くことで, 図3に示された弦の一端の位置Aと指で押さえた位置の間の
弦が振動し、音を出す。 張力の大きさと指で押さえる位置を変えることによって,それぞ
れの弦が出す音の振動数を変化させることができる。 どこも押さえないで弾いたときの弦
の長さは,いずれの弦についても図3に示された A, B の間の距離lである。 弦を弾いた
ときそのときの弦の長さにおける基本振動が発生するものとし, 弦を指で押さえること
で弦の張力の大きさが変化することはないものとする。
-
図 3
54 -
太い弦
穴(サウンドホール)
細い弦
B