セミナー物理の問題についての質問です （４） のこたえが　Aの前にマイナスがついていますが　どこから来たのでしょうか　写真の一枚目の公式に代入しても　マイナスが出ないのですが……… どのようにして求めたのか教えて下さい

動は次々と隣 時間の経過とともにx軸の正の向きに進む。 方、媒質の各点は、その場でy軸の方向に単振 動をする。波源が1回の振動をすると, 1波長 の正弦波が発生する。 e正弦波の式 理「 原点O(x=0)の媒質が 単振動をしており, y=0をy軸の正の向きに 通過する時刻を0sとすると, 時刻! [s]におけ るx=0の媒質の変位y[m]は, I の負の の向き その波 国波の 波の道 いう。 波の 家の の場 t=T t=T 2元 y=A sinot=Asin t…3 T にな 合成 波長 皮の (A[m):振幅,T[s]: 周期, w[rad/s] : 角振動数) ○位置xの媒質の変位 x 軸の正の向きに進む 波の速さを»[m/s]とすると, x=0から位置x [m)まで振動が伝わるのにx/v[s]かかる。し たがって, 時刻t [s]において, 位置 x[m]の媒 質の変位y[m]は, 式①のtを(t-)に置き 換えて、 のさ 時刻(t-)の波 A み 日定 0 速 -A 時刻10 2π y=A sin 月(4 x t =A sin 2π 負の向きに進む波は、エ びさえの符号が十になる T x T 入

高校2年生です。物理基礎の波に関する質問です。 振り子の共振の質問についてなのですが答えは ア　イ　ウ　エのどれなんでしょうか。 そう考えられる理由も教えてほしいです🙇🏻‍♂️

実験 14 振り子の共振 固有振動の周期を測定する。 2振り子を写真のように横糸に連ねる。 30cm の振り子Bを振り,その後の運動 B E のようすを観察する。 a しばらくすると,振れが大きくなるのはどの振り子だろうか? F C ア.振り子Bの隣の振り子A, C イ.振り子Bよりも糸が短い振り子 A, D ウ.振り子Bと糸の長さが同じ振り子E エ.振り子Bよりも糸が長い振り子 C, F 25 り 1 共鳴は,共振と同じ意味で用いられるが, 一般に音波に関係する共振をさすことが多い。 第2章 音|177

(6)番が分からないです。教えて下さいお願いします(土下座)

221 波の反射と定常波 右図のように, 媒質がェ軸 に沿って置かれており,原点Oに波源がある。 2=0 における媒質の位置を P, x=Xにおける媒質の位置 をQとする。波源による時刻tにおけるPの変位は, ル=Asin2zff と表され,この振幅 A, 振動数fの単振 動は、速さゅの正弦波Iとしてx軸の正の向きに伝 わっていく。x=L(>0) の位置にx軸に垂直な壁があ り、波はこの壁で自由端反射をする。 波は減衰するこ となく伝わり,反射によっても減衰することはないも 69: のとする。なお, sina+sinβ=2sin“; cos “ Chapter 壁 16 波I Qまし× P X Y6 0 x=X L x=L a+8 2 a-B 2 を用いてよい。 (1) 波源を出た波Iが,座標エ=X(0<X<L)に到達するのに必要な時間もはいくらか。 (2) 波Iによる時刻!におけるQの変位 yは, 時間もだけ前の時刻t-ちにおけるPの 変位に等しいことを用いて, nを A, f, t, t,で表せ。 (3) 波源を出た波が, 壁で反射されて, 再び座標r=X に到達するのに必要な時間な はいくらか。 (4) この反射された波Ⅱによる時刻tにおける Qの変位 yeを, A, f. t. aで表せ。 (5) Qの変位yは, 波Iによる変位yと波Iによる変位y:の和となる。yをXの関数 とtの関数との積の形で表せ。 (6) 波Iと波Iとが重ね合わさった波の, 座標z=X における振幅はいくらか。 (7) 隣り合う腹と腹との間隔はいくらか。

図bの磁力線の書き方が分かりません

B B フレミングの左手の法則を用いればよい。 F=IBl [N) 3者は直交 でんじりょく 鉱磁力Fは向きまで決められること。 High 図aのような右向きの一様な磁場と, 手前向 きの電流Iがつくる反時計回りの磁場を合成す ると,図bのようになる。電流の上側では磁場 が打ち消し合って磁力線がまばらになり, 電流 の下側では強め合って磁力線が密になる。磁力 線が縮もうとする性質と隣どうしが押し合う性 質がともに電流に上向きの力を与える。 まったく別な見方としては, 図aで電流は赤 点線の磁場を通して磁石に(N, S共に)下向き の力を与える。その反作用として電流は上向き の力を受けると考えることもできる。 N S 図a コ F N S 図b TO

解き方と解答をお教えいただきたいです。 問ごとでも構いません。 よろしくお願いいたします。

図4のように,スリット板の複スリットS.. Szに波長えの単色光を同位相で入射させた ところ、スリット板に平行に置かれたスクリーン上に等間隔の明暗の縞模様が現れた。こ のとき, Si, S2の垂直二等分線とスクリーンが交わる点点Oに最も明るい明線が現れた。Si I とS2の距離をd、 スリット板とスクリーンの距離をし, 点Oから距離xだけ離れたスクリー ン上の点をPとする。ただし、d, ×はLにくらべて十分に小さく,S」からPまでの距離 S.PとS:からPまでの距離S: Pの差S」P-S:Pは, SiP-S:P=と表せ,点P以外のス クリーン上のほかの点でも同様の式が成り立つものとする。 スクリーン上の 縞模様のようす (黒い部分が暗線) 暗 明…2番目の明線 暗 明…1番目の明線 暗 明…0 番目の明線 暗 明 スクリーン P スリット板 IS2 x 単色光 S」 L- 図 4 図4のように,点0に現れた明線を0番目の明線としたとき,点Pには2番目の明線が現 れた。 問5 SiP-S2Pを入を用いて表すとどのようになるか。正しいものを,次の1~5のう ちから一つ選び, 番号で答えよ。 1。 5 4 2 3 え 4 2 問6 次の1~3の操作のうち, スクリーン上の隣り合う明線の間隔が大きくなるものは どれか。1~3のうちからすべて選び, 番号で答えよ。ただし, 解答の順序は問わな い。また,該当するものがない場合には「なし」と答えよ。 1 dを大きくする 2 Lを大きくする 3 入を大きくする 暗明暗

波の干渉が分かりません！至急教えて頂きたいです！！お願いします！

XQAR3K-21A2-01 2 《波の干渉) 2つの振動片の先端 S,, S2 を,十分に広い水面に 触れさせて,両者を同じ周期Tで鉛直方向に振動さ せると,水面には, Si. S2 を中心とする, 円形の波 面が広がっていく。右図の Si, S2 を中心とする2つ の同心円群は, 時刻t=0 の瞬間における, S1. S, か ら出た波の山および谷の波面を表す。つまり, S,, S2 の一方から出た波に着目すると,隣り合う波面どう しでは、位相が半波長分だけずれている(位相差が元 である)。また, Si, S2 から送り出される波は,ともに振幅a(>0).の正弦波であり,以下で は波の減衰は無視できるものとする。 ここで,図のように, 水面上に点A~Dをとる。このとき,点Aでの,時刻t=0 における S, S2 からの2つの波の合成波の変位は, +2a下あった。ただし,変位は鉛直上向きを正と する。この状況に関する以下の設問に答えよ。 A B St S2 (25点) 問1 S, S2の振動の位相差を, 0またはπのいずれかで答え,その理由を述べよ。 (3点) 問2 次の各点での, 0S:STにおける合成波の変位」を表す y-t グラフを描け。また,グラ フには,時刻t=0, T/8, T/4, T/2, T における yの値を記入せよ。 (1) 点B (5点) (2) 点C (5点) (3) 点D (5点) 問3 時刻tによらず, つねに合成波の変位が0である水面上の点を連ねた曲線(節線)につい て、線分 S,S2 の両端 S,, S2 を除く部分と交わる本数を求めよ。 (3点) 問4 直線 S,S2 上において Sz より右側の半直線上での合成波の振幅を求めよ。 (4点)

①と③が正しい文章なのですが、なぜ、正しいのか分かりません。①は重なり合っている進行波じゃなくて定常波だと思うんですけど、定常波と進行波の違いが分かりません。③はなぜ、そうなるのか分からないので教えてください🙏

0 定常波の隣り合う腹と腹の間隔は, 重なり合っている進行波の半波長であ る。 振動数が 440 Hzの音と 442 Hzの音を同時に聞くと, 音の大きさが周期 的に変化し,大きくなる時間間隔は2秒である。 3 ブランコをこぐとき, ブランコの振動の周期と同じ周期で体を動かした方 が, 振動は大きくなる。 巾行わる音波では,媒質の振動方向は,音の伝わる向きと垂直で

⑵⑷がわかりません。 答えは0、6、12 と3、6です

3実線は+x方向へ進む正弦波yiを, 破線は一x方 y [cm] Rode 向へ進む正弦波 y2を表している。y1, y2はともに, 2 2cm/s の同じ速さである。 (1) 生じる定常波の振幅を答えよ。 6/9、、12, 15 [cm) (2) 生じる定常波の節の位置を, 図の範囲で, すべて -2 答えよ。 (3) 隣り合う腹から腹までの間隔を求めよ。 (4) 定常波のすべての点の変位が0となる時刻を0くtく9sの範囲で求めよ。

(1)X=0地点から反射波が始まるのはなんでですか？？ 教えて欲しいです🙇‍♀️🙇‍♀️🙇‍♀️

208. 正弦波の反射> 波長8.0cm, 振 幅2.0cmの連続した正弦波が, x軸を正 の向きに進んでいる。x=11.0cm にあ る端Pは自由端であり,波はPで反射す る。図は,ある時刻における入射波のよ うすである。次の各間に答えよ。 (1)このときの反射波を,図中に破線で y(cm)} 2.0 P 10 0 |2.0 4.0|6.0 8.0 x[cm) 2 -2.0 描け。 (2) 入射波と反射波の合成波を, 図中に太い実線で描け。 (3) 入射波と反射波の重ねあわせによって定常波が生じる。定常波の腹の位置を, 0<x<11.0cmの範 囲ですべて求めよ。 010

94の(7)ですが、うなりだけでなく、経路差による波の干渉は考えなくて良いのですか？

スのとが預で 光線の 75 時間 3 Sから出た光の振動数を了, Hから遠ざかる M, に届く光の振動数をと 変位 おくと,「ロ=A」とドップラー効果の式より (図b) ア-- (6 M から反射される光の振動数を f"とおくと、 図cと(5)の結果より 2月.dcosr= COSアーT-sin'r=,/1-/sini)=n-sin'i これを(6の結果に代入すると 2md-sin (8) 入射角i=0° のときに干渉光が明るくなるので,(7)の結果より 2dm-sin'o"=2md (m+ "'Si<90° の範囲で, iを大きくすると光路差2d\n-sin'i は小さくな るので、i=i のときに干渉光が明るくなる条件は 24/m-sini-(m-- 速度 (7)「sin'0+cos'0=1」の関係と(⑥式よょり C-u .c-u_c-u, c+ 入 No ni /m+ よって 2d/n"-sin'i-(m+)a /"=D£ c+u Mが普調者 7 M から届く" の光と, Maから届く子の光が干渉して、黄の場合のうなり 質量 図b カ ……の n当する現象が起きたと考えられるので, うなりの 重力ー 垂直林 20 C+p Tア-| C+u a 2 c 弾 よって,求める周間は M,が“光高 82 05 (スリットによる光の回折) 動摩 ただし、の式より i=0, m=0 では光路差は今となり, iを大きく」ナ。 スリット周隔の最大公約数を考えてみる。 静止 1(4)2離れた波源からの光の弱めあいと、2離れた波添からの光の弱めあいを考える。 1図aより,2つのスリットからPに達する光の光路差は wsin0 である。 慣性 光ま ときに次の極大点をとりえないので,mèl となる。 (2 度 折理 の,6式より 2dVn?-sin'i 2nd m-7 て変 6で初めて弱めあう条件より wsin0,=ー のでは1次の強めあいであるから フモー m+ O1 g2) て よって sin0,= 20 2m-1 Vn"-sin'i (ただし、m=1, 2, 3, …) よって 2m+1 sin0 (整理すると(2m+1)'sin'i,=8mn,") よって sin= た wsinの=0+1×A 03) 薄 12) 2つのスリット間隔は, 30d, 45d, 60d,-75d, 90d, 120d, 135d, 180dの 組合せが考えられる。これらの最大公約数は15d となるから。 15d-sin6,=0+1×iの関係が成りたつとき,それぞれのスリットからの半 図。 中奈A 30dsin8,=2入 45dsin6=32 などとなり、すべてのスリッ トからの先が強めあう。 中※B(参考) N==1 (国9) 暗。 94(マイケルソン千渉計) い A4) (3 (4 え よって sin,= 「15d (3)絶対屈折率nの媒質中では, 波長は一倍になり,光にとっての距離である光学距離はn倍になる。 (6) M.はドップラー効果によって光源が発した振動数とは異なる振動数/'の光を受け取り, その/の光を反射する Mは動いているので, さらにドップラー効果が生じて, D にはS'とは異なる振動数" の光が届くことになる がすべて強めあう#A←。 n 一度 薄膜 次に して入! 射するう ラス板の 3 N=2 (図 10)の場合, 一離れた波源(例えば、 (5 2 の場合 = と考えて、弱 QとQ, Qa とQ)からの光が弱めあう条件は 入※B- 「D (1) ある点と1波長分離れた点の位相差は 2xであるので, 距離 /離れた地点で めあう条件は sing=-- 22 の位相差は 2元ー よって sin0,=ー sin0 DD'D'D一 44 4 (2) 2つの光線の経路差は 2L,-2L2 であるので, これが①式の!にあたる。 離れた波源(例えば, Qi と Qa, Qaと Q)か トD。 5) 中華C 弱めあう条件は x 2(Li-L)_4x(L-L) え の千渉を であると X5) 薄膜の よって 2x×- らの光が弱めあう条件は 図b dsin0=なので、 dが大 きいほうがsin@が小さく。 ゆえに0も小さな値となる。 ※A 別解 ガラス中におい (3) 厚さdのガラスを透過するときの光学距離は nd なので, ガラス内の往復 で生じる光路差は2nd-2dとなる。これが①式の!にあたる。 22※C= D て,波長は4になるので sin 0= よって sin0;=- よって 2x×2nd-2d_4xd(n-1) ※A← (図a),位相差の変化量は 4 N=1 のとき, 離れた波源の組合せで初めの弱めあいとなり, N=2 の D 中※D 2d 2ォー -21 ときも N=1 の場合のように, (4) M. と Ma が静止していたとき2つの光線はDで同位相であったことから, m(m=1, 2, 3, …) を用いて, ②式より 4z(L-L)。 Q.Q Q.9 離れた波源の組合せで初めの弱めあいと なった。一般に,スリットを2N(Nは大)等分した場合,N=1 の場合のよ n 4元d(n-1) =2xXm うに、号離れた波源原の組合せで初めの弱めあいとなるから#D* D 図のように、号離れた点. A6 一方、M,をだけHに近づけたとき, 2つの光線が初めて逆位相になった とすると, M,とHの間の距離は Lー41になっているので 4z(L-I-L)_4x(L:-La)_4x4 Qで光が弱めあうとすれば、 少し隣にずれたQ、で も同様に光が弱めあう。つま え よって sin,= D また、N=2 の場合のように, =2x×m-π 離れた波源の組合せで, 次の弱めあいとな| スリット内の号度れた点 るから sina- からの素元波どうしがすべて 弱めあう。 波長 入 以上2式より , 4元A ニ=x よって 4l=4 2入 よって sins== 図』 D 102 物理重要問題集 物理重要問題集 103 (5)新