物理基礎　波の問題です 答え教えてください

端 問 12 波が,右向きに1 cm/s の速さで進んでいる。端 が自由端,固定端の各場合について, 図の状態から3秒後 の反射波,合成波を作図せよ。 ただし, 図の1目盛りを1 cm とする。

なぜ赤で書いたような形の波になるのでしょうか？

180 波の反射 図のような波が,1m/s の。 でA端に向かっている。3s後の合成波の波形。 自由端反射と固定端反射の場合について描け。 (1) 自由端反射の場合 4 3 A 1日盛りは1m (2) 固定端反射の場合 の 宝 8 A 1目盛りは1m

基本例題22ではグラフをずらして考えていないのに、182ではグラフをずらして考えているのですがその違いが分かりません。教えてください！

振動数、渋の速さは、 (4) 波の速さは 4.0m/s なので, 1.0s間に4.0m進む。したがって, 15s なので,波の迷さvlm/s」は、 0= =4.0m/s 1.5 実線波形の x=2.0mの山は, 1.5s 後の破線波形において、 x=8.0mの位置に移動 している。 0 34567 8 x[m] テ0.40 =2.5 Hz 1 振動数:「=- T - 0.20 f=リ-4.0 8.0 /o) 振動数f[Hz]は, ひ=f入の公式から、 波の速さ:v=fス=2.5×4.0=10m/s ) aとcは振動の端なので速さが0である。 のとbの向きは,微小時間後の波形を描いて調 べる。 0:上、 b :下, aとc:速さ 0 =0.50Hz (Point 媒質の速度の向きを調べるには, 微 小時間後の波形を描くとよい。 Tーナー050-2.05 ○ (4) 3.0s後に, 波は 1.5波長分を進む。波は 周期 T[s]は, f 0.50 1波長分進むと同じ波形 基本問題 185, 186 になるので、t=0のグラ フを0.5波長分進ませて 射がおこらないとし きの波(黒色の破線 き,自由端に対して 称に折り返す。 基本例題22 縦波の横波表示 ませたものとなる。 進行方向 図は、ある時刻における縦波を,横波のように表 変 位 描けばよい。 182. 横波の振動 したものである。次の(ア)~(オ)に該当する媒質の 点を,記号a~hを用いて答えよ。 ()最も密の部分 解答(1) y軸の正の向き (2) 速度が0の点: a, c 速度が最大の点: b (3)同位相:d,逆位相:b e g la b A (イ) 最も疎の部分 (エ)左向きの速度が最大になる部分 T T |2 (ウ)速度0の部分 -A (オ) aが1回振動し終わったとき, aから出た波が進んでいる点 指針(1)媒質の各点は,y方向に単振動をしている。微小時間後の 波形を描いて,媒質の変位の向きを判断する。(2) 単振動における速さ は,振動の中心で最大,振動の両端で0となる。(3) 互いに同位相の点 は1波長分はなれており,互いに逆位相の点は半波長分はなれている。 (4)点bの時刻0における変位は0であるが,どちら向きの速度をもっ ているかを判断し, グラフを描く。 解説)(1) 微小時間後の波形を描くと,図のよう になる。点0の変位の向きは,y軸の正の向きであ 横波表示を実際の縦波の変位にもど 指針 縦波の横波表示は, 変位をy軸に回 転させたものである。実際の縦波の変位は,y軸 の正の向きの変位をx軸の正の向きへ, y軸の負 の向きの変位をx軸の負の向きへ回転させて示さ れ、国のようになる。 解説 して考える。媒質の各点は単振動をしている。 (イ) a,e (ア) C,g (ウ) 変位が最大となる部分である。b, d, f, h (エ) 変位0の点が速度最大であり,横波表示に おいて微小時間後の波形を考えたときに,変位 が負の向きになる点が左向きの速度をもつ。 a,e YA 波が進む向き a る。 (オ)波は,媒質が1回の振動をすると,1波長 進む。e C d (2) 媒質の速さは、振動の中心(変位0の場所)で最大, 振動の両端(最大変位の場所)で0となる。速度が0 a bcdef g h 破線は微小時間後の波 1

良問の風71（3）についてです。 原点が0になるのは分かるのですが、その後正の速度になる理由を教えてください。解説の意味がよく分かりませんでした

大0 03 71* 図は縦波を表すグラフである。 軸は媒質のつり合いの位置を, y軸 は左右への媒質の変位(右方向を正)を 表す。 波は右へ速さ2m/s で進み, 波の先 端が自由端P(x=5mの位置)に達した時刻をt=0sとする。 (1) この波の周期はいくらか。 (2) t=0sにおいて, 媒質の密度が最も疎たある点のx座標を図の範囲 ミ時 0.14y[m) と x -2-10 1 2 3 45 x 0.1- で答えよ。 右方向の媒質の速度を正として時刻を3D05において, 各位置にお ける媒質の速度uの概略を, 図の範囲内でグラフに描け。

（3）の問題に関して質問です。 答えは0.40s なのですがどういう考え方でそうなるのかわかりません… 教えて欲しいです🙇🏻‍♂️ 高校2年物理基礎です

r= 8.0m の位置にある自由端で反 波がx軸の正の向きに進み, やがて *軸の原点で媒質を単振動させると, yIm]↑ な点をA~Eからすべて選べ。 取も (4)時刻 B正弦波の反射 0.10 射し,x 軸の負の向きに進む反射波 が生じた。図は,入射波と反射波が 媒質に十分広がったときの, 入射波 だけをかいたものである。 (1) 図の瞬間に観察される合成波の波形をかけ。 の入射波と反射波によって定在波が生じる。原点と端の間(0mハxハ 8.0m)に できる節の位置(x 座標)をすべて求めよ。 (2)波の速さを10m/s とすると,自由端の位置では何秒ごとに変位が正で最大に 0 8.0 2.0 4.0 5 -0.10 6.0 x [m) なるか。 第1章 波の性質 165

(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。

物理の波の問題 写真は答えです！ 1番の図がなぜこうなるのかわかりません。 Ｆの位置が動いてしまっていませんか？？？ 説明お願いします🙏

表したもので 質の点をA~ 1) Fが固定端である場合 2) Fが自由端である場合 A 「B CDE E X *腹 。節 D E JF B A B 腹A.C.E 腹 B.D.F A.C.E *聞こえ 節 B.D.F

問題の反射波と合成波の解答を教えて欲しいです

31 射波と反 皮の合成波も 図せよ。 連続波が)ように点Pに入射している。このとき反 皮を 引せよ また、入 Pの位 自由端のき 2)点Pの位置が固定端のとき (a (a 分 (b 【d) A e e (f

良問の風71（1）について質問なのですが、 解説のように単純に求められるのはなぜですか？　 自由端反射して合成などはしなくて良いのでしょうか？

京理科大) 71* 図は縦波を表すグラフである。 軸は媒質のつり合いの位置を, y軸 は左右への媒質の変位(右方向を正)を t0s 0.14y [m) x -2-10 1 2 345 x ン。 表す。 波は右へ速さ2m/s で進み, 波の先 過が自由端P(ax =5mの位置)に達した時刻をt=0sとする。 -0.14 (1) この波の周期はいくらか。 *=0。 おいて 出 r

こちらの解法がいまいちピンときません。 解法のヒントでも構いませんので、ご指導のほどお願いします。 至急お願いします。

(1) 弾性体の棒の振動では、運動方程式は E 0°u(x,t) Ot2 p 0g2 と得られた。この固有振動解は(6.29)、(6.31) から u(e,t) = acos(ka +B) cos(wt + a) であった。固定端のとき、すなわち u(0,t) = u(L,t) =0 のとき、Bの値と、取り得るk及び wんの値を求めなさい。