Question

り

・物理 波動

ケの問題で、答えはeです
2枚目のように合成波の様子はかけたのでこれを用いてなぜ媒質の速度が「下向き」になるのかを教えて欲しいです、よろしくお願いします🥹‪

問題
京都府立
次の文を読んで(ア)
(ク) に適切な数値または数式を答えよ。
の解答は(ケ)の選択肢から選び, 記号で答えよ。
(ケ)
(1)図の原点Oで媒質を方向に振幅A [m] の単振動をさせると,図のようにxの正の
向きに進む波が生じた。 時刻 t = 0[s] において波は図の実線の位置にあり, [s]後に
はd[m]だけ右側の破線の位置に進んだ。この波の波長は(ア) [m],波の速さは
(イ) [m/s]であり,x=d[m]の位置で変位が正で最大になるのは1秒間に
回である。
y
A
XC
O
2d 3d 4d5d 6d 7d 8d
-A
(2)この波による, 任意の位置æ [m]における時刻t [s]の媒質の変位を表す式は,以下
のように導かれる。 ただし, x≧0である。
t
波の周期をT [s] とすると, x=0[m]の位置での媒質の変位は式y=Asin (2π
[m]で表される。原点Oから位置x [m] に波が伝わるのに(エ) [s] だけ時間がかか
るので,時刻t [s] における位置x [m]での媒質の変位は時刻 (オ) [s] における
x=0 [m]の位置での媒質の変位に等しい。 したがって, 時刻t [s] における位置x [m]
での媒質の変位はy= (カ)[m]で表される。 ただし, 解答にはT [s] を用いない
こと。
(3) 次に, 図のx=8d [m]の位置で自由端反射が起きると,媒質には入射波と反射波に
よって定常波が生じる。 0≦x≦8d [m] の範囲に定常波の節は(キ)個あり, x=
4d [m] の位置での振幅は(ク) [m] である。入射波が図の実線の位置にあるとき,
0≦x≦8d[m]の範囲において媒質の速度が下向きになる範囲はケである。
(ケ)の選択肢
(a) 0≤x≤4d
(c) 0≤x≤2d, 4d≤x≤6d
(e) 0≦x<d, 3d <x < 5d,7d <x≦8d
(b) 4d≤x≤8d
(d) 2d≤x≤4d, 6d≤x≤8d
(f) d<x<3d, 5d <x<7d

大友
一人
8d
自

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ものぐさ

合成波の様子ですが、腹と節の位置についてはあっていますが、入射波が図の実線の位置にある時の合成波が具体的にどうなるかわかりますか？
わかるならもうT/4周期後の合成波がどうなるかわかりますか？

り

一枚目　入射波が実線の位置にある時の合成波
二枚目　T/4周期後の合成波
書いてみました、合っていますか？

ものぐさ

あってます。では合成波が0-T/4周期後までどういう動きになるのか想像出来ますよね。
媒質が下向きに移動している範囲はどこになりそうでしょうか。

り

この部分ですか？迅速なお返事ありがとうございます😭😭

ものぐさ

あってます。それが聞かれていた所なので答えはその範囲になります。
波の問題はほんの少し進んだらどうなるのかを考えるとこたえられることが多いのでそれを意識しましょう。

り

丁寧にありがとうございます😭本当に助かりました✨✨