74 * 基 図は縦波を表すグラフである。 x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。 (大波は右へ速さ 2m/sで進み,波の先 0.14y[m] (東京理科大) -2-10 1 2 3 -0.1 端が自由端P(x=5mの位置)に達した時刻をt=0 s とする。 (1)この波の周期はいくらか。 5 P x [m] (2) t=0sにおいて,媒質の密度が最も疎である点のx座標を図の範囲 で答えよ。 右方向の媒質の速度を正として時刻 t =0s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。 (4Xア) この波が自由端Pで反射して, 反射波の先端が点 x=0mに達す る時刻を求めよ。 イ その時刻において,図に示す各位置での変位をグラフに描け。 ( x=0mにおける媒質変位の時間変化を 0≦t≦4.5sの範囲でグ ラフに描け。 (5)Pが固定端の場合について,前問 X」のグラフを描け。 が起こった (名古屋市立大+信州大)

動して右の実線のようになり、 反射波 は点線のようになる。 x < 0 には反射 波が達していないことから, 波の重ね 合わせの原理より合成波は赤線のよう になる。 0≦x≦5 では定常波ができ, x=0 は節となっている (4) (ア) 波の先端がPから5m戻ればよいので (イ) t = 2.5s での入射波は5m平行移 5m÷2m/s = 2.5sM Ay [m] 0.2 合成波 0.1 -入射波 -2 1 -0.1 反射波 10 1 2 3 4 5x [m] -0.2 (ウ) 0≦t≦2.5s では入射波だけによる 振動であり、 それ以後は定常波の節と なるから変位は常に0となる。 Ay[m] 0.1 O 1 (5) 固定端は節であること, 節と節の間隔 +2 +3 -0.1 4 t(s) は入/2=2mであることから x = 0 は腹 1- th