至急！この問題の解法を教えてください🙇‍♀️ (4)と(5)がわかりません！

図のように,振動数 fo〔Hz] の音源 S が ” [m/s] の 速さで反射板Rに垂直に近づいている。 R が静止 しているとき,Sの後方に静止している観測者 0 にうなりが聞こえた。 音の速さをV[m/s] とし, 風はないものとする。 (1) Sから直接0に届く音の振動数 1 〔Hz] はいくらか。 (2)R で反射して0に届く音の振動数 2 [Hz] はいくらか。 食 S (3) 0が聞くうなりの振動数(1秒間のうなりの回数) n [Hz] はいくらか。 R (4) 音源 Sから直接0に届く音が 〔S〕 聞こえた。 R で反射して0に届く音が聞こえた 時間 2 [s] を V, v k を用いて表せ。 (5)この後,ある速さでRを右方に移動させたところ, 0が聞くうなりはまったく観 測されなくなった。 このときのRの速さ u [m/s] はいくらか。

答えが35cm75cm となっているのですが0cm40cm80cm でも成り立ちませんか？ なぜ答えのようになるのか教えてほしいです🙏

問4 微小時間後の 波は反射板で自由端反射をす ▲y 〔cm〕 y [cm] / 反射波 t=0s での 反射板がない 20 /反射波 る。 図工のように入射波を描 いて反射板に対して折り返す 10 と仮定して 描いた入射波 10 40 780 100. r〔cm〕 10 -20 と反射波となる。 t=0 s での 図工 反射波の波形は入射波の波形と一致し,微小時間後の反射波の波形は色 の破線のようになる。 図4のように媒質が振動する位置は x=35cm, 75cm ･･･(答) /5

波長だけどうやって求めるか教えていただきたいです。

[12 振動数がf のおんさSの両側に観測者Pと 反射板 R がある。 PとSは静止し, R が速さ” でSから遠ざかるように動くと,Pにはうなり が聞こえた。 音の速さをV(Vc) とする。 (1) R が受け取るSからの音の波長 P と振動数 f を求めよ。 (2)Pが聞くRからの反射音の波長と振動数 f を求めよ。 (3)Pが聞く, 1秒当たりのうなりの回数 N を求めよ。 R

➖2分の1ってなんのことですか？半波長の意味がいまいちわかっていないのでどなたか説明よろしくお願いします

問3 図2のように、空気中に置かれたガラスの表面に薄膜を均一に塗布した。 空気の屈折 率はno=1.0, 薄膜は n = 1.5, ガラスはn=1.4である。この面に上から垂直に波長 λ= 3×10-7mの可視光を入射すると, 境界面 A で反射した光と境界面Bで反射 にあてはまる数値として最も適当な値 した光が干渉して強い反射光となった。3 を、次の選択肢 ①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし, 薄膜の厚さはd=2.0×10-7m, 可 視光の波長 [m] の範囲は3.6×10-<< 8.0 × 10-7 とする。 3 2 7=6.0×10-7 m-/1/2 M² (m- =)x 波長の光 反射光 空気 no 境界面 A 薄膜 dB ガラス2 図 2 ① 4.0+ ② 4.4 (3) 4.8 + ④ 5.2 55.6 6 6.0 ① 3)2

(2)～(4)[特に(3)(4)]が複雑に感じてしまいあまり理解できません。どうすればイメージがつかめるでしょうか……🙇

[知識] 414. 薄膜の干渉 空気中を進んできた単色光が,油膜 の表面,および裏面で反射する。 油膜への入射角を 01, 屈折角を 02, 光の波長を入, 油膜の厚さをd,油の屈折 率をnとする。 n は水の屈折率よりも大きいとする。 (1) 油膜中での光の波長はいくらか。 A' 空気 AN D ↑ B 油n d 02 O2 O21 (2) 点C および点Dで反射する光の位相の変化は, そ れぞれいくらか。 C 水 (3) 光の屈折によって, 波面 AA' は油膜中で波面 BD 02 になる。油膜の裏面で反射する光が余分に通る経路 BC + CD を求めよ。 (4) 膜の表面,および裏面で反射した光は, 点Dで出会って干渉する。 m = 0, 1, 2, ... として,反射光が強めあう条件式を示せ。 例題55

解説の図aから図bへの変換の仕方が分からないので教えて頂きたいです。よろしくお願いします。

必解 78. 〈音波の性質> 図1上図のように原点Oにスピーカーを置き,一定の振幅で, 一定の振動数 fの音波をx軸の正の向きに連続的に発生させる。 空気の圧力変化に反応する小さなマイクロホンを複数用いて, x 軸上 (x>0) の各点で圧力』の時間変化を測定する。 10 スピーカー P x X3 X4 X5 Poss X7 X8 XoX1 x X6 X2 ある時刻において, x軸上 (x>0) の点P付近の空気の圧力か をxの関数として調べたところ,図1下図のグラフのようになっ た。ここで距離 OPは音波の波長よりも十分長く、 また音波が存 在しないときの大気の圧力をpo とする。圧力が最大値をとる x=x から, 次に最大値をとる x=xg までのxの区間を8等分 し, X1,X2, ..., x7 と順にx座標を定める。 (1)x1 から x までの各位置の中で、x軸の正の向きに空気が最も大きく変位している位置, 点P付近の拡大図 図 1 およびx軸の正の向きに空気が最も速く動いている位置はそれぞれどれか。 次に点Pで空気の圧力の時間変化を調べたところ、 図2のグ p↑ ラフのようになった。 圧力が最大値をとる時刻 t = to から, 次に最大値をとる時刻 t = t までの1周期を8等分し, t, t2, ..., Poss と順に時刻を定める。 t3 t4 t5 to ti tz /totto (2)からt までの各時刻の中で, x軸の正の向きに空気が最も 大きく変位しているのはどの時刻か。 図3のように,原点から見て点Pより遠い側の位置に,x軸 に対して垂直に反射板を置くと,圧力が時間とともに変わらず常 にpo となる点がx軸上に等間隔に並んだ。 (3) これらの隣接する点の間隔dはいくらか。 なお, 音波の速さ をcとする。 図2 P 反射板 x

反射板とドッピュラー効果で質問です。 （1）を考える時、音源から直接観測者に届くfをなぜ考えないのか教えてください🙇‍♀️

[] 発展例題32 反射板と 図のように,観測者Oと振動数fo [Hz] の音源Sは静止し ており, 反射板Rが左向きに速さvo 〔m/s]で運動する。 いず れも同一直線上にあり, 音速をV〔m/s] とする。 次の各問に 答えよ。 CHH (1) 観測者が聞く反射音の振動数は何Hz か (2) 音源Sが音を to [s] 開発したとき、観測者Oは反射音を何s間聞くか。 > KAULASS 指針 (1) 反射板Rは,音源Sから出さ れた音を観測者として受け, それを反射すると き, 音源としての役割を果たす。 それぞれドッ プラー効果の式を用いて計算する。 (2) 1波長分の波を1個と数えると, 音源Sが 発した波の数と観測者Oが聞く波の数は等しい。 解説 (1) 反射板Rが受ける音の振動数 V + vo f₁=- ・fo [Hz] V 反射板Rは振動数 [Hz] の音源とみなせ, 観 f [Hz] は, h= 〔Hz] foto f₂ 0 測者が聞く反射音の振動数 [Hz] は, ƒ₂ = __V____ƒ _ _V+vo V-vo V-Vo t== S = -f(Hz) k (2) 観測者Oは1s間に個の波を受け、求め る時間を t とすると,その間に受ける波の数 ft と,音源Sが発する波の数 foto は等しい。 fzt=foto ² Vo (東亜大改) V-Vo V-voto + vo V + vo R ~to [s〕間

（4）です、 どうして絶対値を外すことができのかわかりません、 この状態で振動数の大小ってわかるんですか？

出題パターン 観測者 0, 振動数fの音を出す音 源 S, 反射板Rが図のように一直線音 上に並んでいる。 音速をc とする ここでRとOが静止し, Sが正の方 向に速さ”で動くときは、親の下での (1) 直接音の振動数 (2) 反射音の振動数 2 (3) 反射音の波長 入 RSO HOÁÓ 2 (4) 直接音と反射音によって生じるうなりの振動数はいくらか。 ただし,風 はないものとする。の伝わ ア:(波長)圧縮f= (分母小さく ) 解答のポイント! うなりの振動数 (1秒に何回うなるか) = 2つの振動数の差 解法 (1) (2)図 15-6のように, 音が伝わるよ うすを図示する。 ここでドップラー効果 が起こるのは図15-6では動く音源の音 の発射時のアとイで,アでは音源が前方 りの音の波長を「ギュッ」と圧縮し、で は後方の音の波長を 「ベローン」と引き 伸ばしている。 C f₂ f h2=- 48 振動数・波長 ・ うなり c+v = C- 音速 C f₂= c+vf cf C-v 静止 U ドップラー効果の式の立て方より、 ジ GUIDARTHOFOR-0450 08 GUD: c+v 1-2 (S) (1) steiadk ア直接音 V イ:(波長)引き伸ばした JIMS): (分母大きく) HIST (3) 引き伸ばされた反射音の波長については,すでにたとcとで2get! して いるので波の基本式より) 550 容 2 反射音 15-6 (4) 図 15-6 で観測者 いるので,うなりを観測する。 うなりの振動数は犬との差で, 7 (+9) TV- 2cvf cf_ f-fl=-=- まず何よりも先に振動数を計算しておいて, そ の後に波の基本式で波長を計算するのがコツ! t₂ 静止 というわずかに振動数の異なる音を同時に聞いて A till STAGE 15 ドップラー効果 165

この問題の一番を教えてください ずらして正の方に動いて見るのじゃだめなんですか？

A 179 〈音波の性質〉 図1上図のように原点Oにスピーカーを置き,一定の振幅で、 一定の振動数fの音波をx軸の正の向きに連続的に発生させる。 空気の圧力変化に反応する小さなマイクロホンを複数用いて, x 軸上 (x>0)の各点で圧力の時間変化を測定する。 ある時刻において,x軸上 (x>0)の点P付近の空気の圧力か をxの関数として調べたところ, 図1下図のグラフのようになっ た。ここで距離 OP は音波の波長よりも十分長く, また音波が存 在しないときの大気の圧力をか。 とする。 圧力が最大値をとる x=x から、次に最大値をとる x=x8 までのxの区間を8等分 し, x1, x2, ..., x7と順にx座標を定める。 17° 702 00 スピーカー (1) x1 から x8 までの各位置の中で, x軸の正の向きに空気が最も大きく変位している位置 およびx軸の正の向きに空気が最も速く動いている位置はそれぞれどれか。 次に点Pで空気の圧力』の時間変化を調べたところ、図2のグ ラフのようになった。 圧力が最大値をとる時刻t=to から, 次に最大値をとる時刻 t=ts までの1周期を 8等分し, f, t2, ... Pos tと順に時刻を定める。 (2) からto までの各時刻の中で, x軸の正の向きに空気が最も の製 en gang for Poss Xo X1 S 点P付近の拡大図 大きく変位しているのはどの時刻か。 図3のように, 原点Oから見て点Pより遠い側の位置に x軸 に対して垂直に反射板を置くと、 圧力が時間とともに変わらず常 に となる点がx軸上に等間隔に並んだ。 (3) これらの隣接する点の間隔dはいくらか。 なお, 音波の速さ をcとする。 (4) (3)の状態から気温が上昇したところ, (3)で求めたdは増加した。その理由を説明せよ。 [ 12 東京工大] ts to ts for any form 図2 反射板 ①反射 (2) この波の波 (3) この波の最 てう番目の (4) PQ の間 次の中から 図3 るのか, 次に, 弦】 (5) この弦の (6) この弦の ればよい (7) この弦 半分に 弦A, Ⅰ (8) 単位 181.<気 気柱の 置かれ に発生 音の速 する。 最初 距離 (1) 最

波です。 (7)の問題で、解説にかいてあるN=2Vv/V²-v² の式の求め方が分かりません。 またなぜこの式からvが大きくなると Nも大きくなることがわかりますか。 分母にも分子にもvがあるのでよく分かりません。 どなたか教えてくださいお願いします🙏🙏

第4問 右図のように、 観測者O, 音源 S, 反射板Rが一直線上に 並んでいる。 観測者Oと反射板Rは静止しており, 音源S は,振動数の音を発しながら,速さで右向きに動いてい る。 または音速Vよりも小さいものとする。 (1) 音源や観測者が動くことで振動数が異なって観測される現象を7文字で何というか。 (2) 音源Sから観測者に直接伝わる音の振動数をV,v,f を用いて表せ。 (3) 反射板Rで観測される振動数をV,v,f を用いて表せ。 (4) 反射板Rで反射して、観測者に伝わる音の振動数をV,v,f を用いて表せ。 (5) 音源 S. から観測者に直接伝わる音の波長を で反射して、観測者 0 に伝 反射板R わる音の波長を 13 としたとき, これらの大小関係として最も適当なものを次の①~⑥の中 から1つ選び、その記号で答えよ。 @dy > Az>7 21₂ >> ® A₂ > λ₂ > ² @hz > - > ₁ 5 => 4x13 Ⓒ => 13 > 1₁ (6) 観測者が聞く,単位時間当たりのうなりの回数Nをffuffaの中から必要なものを用 いて表せ。 | f = fil (7)0 <v<Vの範囲でvをわずかに大きくすると,Nはどのように変化するか。 最も適当 なものを次の①~③の中から1つ選びその記号で答えよ。 ①大きくなる ② 小さくなる ③変わらない (8) 振動数が異なって観測される (1) の現象についての述べた文章として正しいものを ① ~⑤の中から1つ選び, その記号で答えよ。 この現象は音波のみで起こる ② この現象は音波などの縦波のみで起こる ③3 この現象は音波などの横波のみで起こる ④ この現象は光でも発生するが, 可視光線では起こらないので人間は観測できない ⑤ この現象は光でも発生するが, 光速が非常に大きく振動数の変化を観測しにくい ULIKE