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物理 高校生

図2についてなんですが、あまりイメージが湧かなくて、S 1、S 2からそれぞれλ 2の波が出てるのに、進むメモリが違うのはどうしてなんですか。 あと⑻何ですけど、私は逆位相だと思ったので、πかと思ったのですが答えは2分のπだったのですが、なぜ2分のπなのでしょうか。 教えて... 続きを読む

娘 T (1) (2) 1 は 波の干渉 309水面波の干渉 [2009 大阪府立大] 水面上の2点S, S2 から波長と周期が等しい球面波が出ている。 図1および図2に は、それぞれの点から出た波の,ある瞬間の山の位置をつないだ線が示してある。 図1において,2点から出る波は同位相である。 2点から出る波の波長を入, 周期を T として,次の問いに答えよ。 (1) 線分 S1 S2 上に節はいくつあるか答えよ。 (2) 線分 S1 S2 上の節の位置を, 点 S, からの距離で示せ。 ・D・ S1 B・ A S11 KE S2 図1 図2 (3) 2つの波が弱めあう点をつないだ線(節線)の上の任意の点Pは,どのような条件を 満たしているか,その条件を式で表せ。 (4) 図中の点Qは山か谷か答えよ。 (5) 点Q山または谷は, 時間 T のあと,どこに移動するか。図中に示す点Aから点 Iの中から選べ。 図2において, 2点から出る波は同位相ではない。図中の直線 S, S2 上には等間隔に印 がつけてある。 2点から出る波の波長を入27 周期をTとする。 線分 S, S2 上の波につい て、次の問いに答えよ。 (6) 線分 S1 S2 上に節はいくつあるか答えよ。 (7) 線分 S, S2 上の節の位置を, 点 S からの距離で示せ。 (8) 点S, から出た波を点Sで見たとき、2つの波の位相のずれの大きさはいくらか 答えよ。 ただし、位相のずれの大きさは以下であるとする。 (9) 2つの波の合成波の波長はいくらか答えよ。 O 1 > x

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数学 大学生・専門学校生・社会人

複素数の問題です。 全て解いてほしいです。 特に問題4の解説をよろしくお願いします。

問 ■複素平面と極形式 題 複素数zは:=Rez+ i Imz と書くことができ、実部 Re z をx座標、虚部 Im:をy座標に見立てることで、 ガ ウ こを2次元平面上の1点として捉えることができる。この平面を複素(数)平面ないしGauss 平面と呼ぶ。 一方、ある複素数zを、二つの実数r,e(ただしr>0に制限す る)を用いて Im ミ=ree という形で表わしたものを:の極形式表示と呼ぶ。e の逆数は -1 Im:=rin 1 で定義する。 er Imz 問[]()r= |, tan @ = が成り立つことをそれぞれ示せ。 Rez (i) 逆数の定義に基づいて (e")= e-t0 であることを示せ。 Re Rez=r このようにこの絶対値であるrは複素平面における原点(0+ 0i) から、までの距離を表わし、0は原点とこを結ぶ線分が実軸となす 角を表わす。はarg z とも書き、偏角 (argument)(物理や工学で はしばしば位相(phase))と呼ぶ。原点の周りを一周しても同じ点 に戻ってくることから、0には 2x ラジアン= 360度の整数倍の不 定性がある。また、0+0iの偏角は定義されない。 図1 複素平面。 偏角と加法定理 絶対値が1の二つの複素数 Im 21= COs # +isin @, 2= cos #,+i sin @。 を考える。ここで0,,02 は実数とする。 問 [2]() 積22 を計算し、三角関数の加法定理とオイラーの公 式を用いて極形式表示に直せ。また、同様にして商z/zz = zi の極形式表示も求めよ。(i) 21,22の複素平面における表示を図2 とする。このとき、積」みと商z/を複素平面に図示せよ。 0.5 Re -10 -0.5 0.5 21= e,22= e であったから、小間 (i) のとくに積の方の結 果から、次の基本的な指数法則が成り立つことが理解できる: 基本的な指数法則 -0.5 実数,に対してelh el = e(h+h)が成り立つ。 図2 と2の複素平面における表示。 また、小間(i) の結果から、22= e' hを掛けることで」から偏 角がだけ反時計回り方向に回り(角度が+)、2で割ることで 2」から偏角はだけ時計回り方向に回る(-)ことが納得できる。

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