思考 339. 波のグラフ 図で示される振動が媒質の 1点(原点)におこり, x軸の正の向きに 4.0m/s の速さで伝わる。 次の各問に答えよ。 y [m] 0.2 0.20 0.40 0.60 t (1) 周期はいくらか。 (回) (2) 波の波長はいくらか。 (S) S 買 -0.2-- (3)振動がおこってから 0.60s 経過したときの波形を描け 太陽の中 例題 ヒント (3) 0.60s 経過すると、 原点は1.5回の振動をして、原点からは1.5 波長の波が生じている。 174章(波動)

339. 波のグラフ 解答 (1) 0.40s (2) 1.6m (3) y〔m〕↑ 0.2 波が進む向き x[m〕 12.4 0 10.8 1.6 波波波グ はは形ラて 波は 波は 波形 グラ さて 指針 (1)(2)周期は与えられたグラフ (y-tグラフ) から読み取り, -0.2 この ■問題で与えられたグラ 波の公式 「v=fi=入/T」 を用いて波長を求める。 (3) y-tグラフは,フは, 波形ではない。 原点(x=0)の変位が時間の経過とともに変化するようすを示している。 また、原点がy軸の負の向きに振動を始めたのは、時刻 t = 0 からである ことにも注意する。 解説(1) グラフから読み取ると,周期 T〔s]は,T= 0.40s 第1章 波動 (2) 波の公式 = 1 から, 「v 「v=÷」から, 入 = vT=4.0×0.40=1.6m 11. 正弦波の式 t 0.60 3 (3) t=0.60s のときは, = T 0.40 2 であり, 原点が振動を始めて から 3/2周期後である。 彼は1周期の間に1波長進むので、波の先端 は,原点からx軸の正の向きに3/2波長分だけ進んでいる。また, t=0のときから, 原点は負の向きに振動を始めているので,グラフは を求める。 解答のようになる。 (3)時刻 0で変位0 で あった媒質(x=0)が,y 軸の負の向きに振動し, 時刻 0.10s で負の向きに 変位の大きさが最大とな る。 したがって,波は谷 から発生する。