物理
高校生
合成波の作り方が解説見ても分かりません お願いします
[知識]
195. 定常波の腹と節 振幅 0.3m, 波長4
mで, x軸を正の向きに進む正弦波Aと,
負の向きに進む正弦波Bがある。波は無限
に続いているが,図には, それぞれの正弦
y[m]↑
0.3
03
A
波のようすを1波長分のみ示している。 A, -0.3
Bの合成波は定常波になる。
--B
2 3 4 5 6 7 8 9 10
(1)0~10mの範囲で,節の位置はどこか。
(2)
0~10mの範囲で,腹はいくつできるか。 また, 腹の位置の振幅はいくらか。
ヒント それぞれの波が進み、 同位相で重なる点が腹, 逆位相で重なる点が節となる。
例題24
195.定常波の腹と節
定常波の節になる。
●隣りあう腹と腹 (節と
節)の間隔は1/2である。
第Ⅲ章
「解答
(1) 1, 3, 5, 7,9mの各点
(2)腹の数: 6個 振幅 0.6m
指針図の状態からA,Bの波を進行させ、重ねあわせた状態で、定
常波の腹節の位置を判断する。 隣りあう腹と腹節と節)の間隔は2/2
であり、隣りあう腹と節の間隔は1/4である。
解説 (1)問題図の時刻から,波 A, B
を 1/4 波長 (1/4周期で進む距離)ずつ進め
ると, x=4mの位置では, A, B の波の山
どうしが重なるので, 定常波の腹になる。
5 x[m]
そこから入/44/4=1mはなれた位置 (x=3,5m)が、定常波の節に
なる。 隣りあう節と節の間隔は, 1/2=4/2=2mなので、 節の位置は,
1, 3, 5, 7, 9mの各点である。
A
3
B
進行する向きが互いに
逆向きで, 等しい速さ,
波長 振幅の波が重なり
あうと定常波ができる。
問題図の時刻では
定常波
x=0~10mの変位がす
べて0となり、定常波の
腹, 節の位置を判断でき
4 進
進め
(2) 隣りあう腹と腹の間隔は入/2=2mなので,腹の位置は, 0, 2, 4,
6,8,10m の各点であり,腹の数は6個である。 また, A, B の振幅
が 0.3m なので、定常波の振幅は, 2×0.3=0.6mである。
ない。 そこで,
たようすをもとに考えて
いる。
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