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25_80 物理基礎:物理現象とエネルギーの利用 / 物理基礎:波/音/振動

波 縦波をマスターする!

著者名: laionet
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縦波とは?


縦波とは簡単に言えば
見ることができない波
のことです。

例えば、音の振動です。想像することはできますが実際にみることはできません。

縦波のグラフを読み取る!


自分の技術力不足で図をここに載せることができないので、問題集の問題などを開きながらご覧下さい。(自分は数研出版リードLightノートP57問題90を見ながら書きました)

まずは2次関数のグラフのようにみる!

図の上と右を
+
とする。

図の左と下を
とする。

xとyはそのままです。

y座標が+ならx軸方向は+へ移動する!


y座標が-ならx軸方向は-へ移動する!


例えば

図の中のx軸よりも上にある点について考えます。そしてある点からx軸に矢印を書きます。

その点のy座標は
+
ですよね。そうしたらその点はx軸方向の
+
へ先ほど引いた矢印と同じ長さの線を引きます。

これと同じことをx軸のしたにある点にもやっていくと

がわかりますね。簡単に言えば密集したところと何もないところです。

次に媒質の速度が0の点を問う問題です。

この問題は
波がほんの少し進行方向に動いた波
を書いて考えます。

イメージとしては0.1秒進んだ波です。

これを書いてみると、y軸方向に最大の点と最小の点は、問題の波と0.1秒後の波では場所があまり変わっていませんよね。

時間が経っても場所が変わらない。つまり
速度が0ということです


最後に媒質の速度が右向きに最大の点を求める問題です。

これは
波が進行方向に少し進んだ波
を書いて考えます。

イメージとしては1秒くらい進んだ波です。

これを書いて、もとの波と比べてみます。もとの波のどこでもいいのでAとします。

そしてAのy座標方向に1秒後の波がありますよね。それは上か下にあります。

そして軸に矢印を書き、前半で説明したように
+は+、-は-方向へ!
矢印を書きます。

これを全部の点でやります。

そして右向きに一番進んでいるのはどの点でしょうか。

移動にかかっている時間は全て同じなので、一番右向きに移動したのが

媒質の速度が右向きに最大の点ということになります。

長くなりましたがこれで縦波の問題はだいたい出来ると思います。長文でしたが読んでいただきありがとうございました。
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数研出版 リードLightノート

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