例題23 定常波 >70, 75 図は,振幅と波長がそれぞれ等しい2つの正弦波が 一直線上を反対向きに,同じ速さ 0.50m/sで進んでい るようすを示している(実線が右向きに,破線が左向 きに進んでいる)。次の問いに答えよ。 (1) 図の時刻から0.10s後, 0.20s後に観測される波形 (2つの波を合成した波形)をかけ。 節の位置を,0ハe\0.40mの中からすべて選べ。 0.20 O 0.10 -x[m] -0.10 0.20 -0.40-- -0.20 Cこか ホイント 実線の波は右に進み, 破線の波は左に進んでいる。波の速さをひとすると, 時間t経 過後は波をtだけ進ませればよい。 その後, 重ね合わせの原理によって合成する。 ◆解法◆ (1) 0.10s経過した場合,それぞれの波は )mだけ左右 0.20s経過した場合は 1( に動かして合成すればよい。重ね合わせの原理で合 成すると,次のようになる。 x= vt = ア( )× 0.10 = 0.050 [m] だけ左右に動かせばよい。したがって, それぞれの 波は下図の実線と破線になる。重ね合わせの原理で 合成すると,次のようになる。 g(m] 0.20 0.10 g(m] -2[m] 0 -0.10 0.20 0.20- 0.40-- -0.20 0.10 0.20 -2[m] 0.40 (2) 0.10sにおいて振動していないところは, 常に振 動していない節となっている。したがって, 0 -0.10 闇 0.050m, 0.15m, 0.25m, 0.35m -0.20