至急！この問題の解法を教えてください🙇‍♀️

必 76. 〈円形波の反射〉 5.0Hzの円形波が次々と送り出され, 水面上を伝わっていく。図で円は 水面波の山の位置を表している。 0を通り器壁に平行な直線上で0から 8.0m離れた点をPとする。 OからPの向きにのびる半直線を破線で表 し, Lとよぶ。 0から送り出された波はやがて器壁で反射するが, 反射 の際、波の振幅および位相は変わらないとする。 また, 水槽内の水面は 図のように、水槽の器壁から3.0m離れた点を波源として, 振動数 十分に広く水深は一様で、一度反射した波が再び器壁にもどることはな 8.0m P 3.0m く,水面を伝わる波の速さは一定であるとする。さらに,波の振幅の減衰はないものとする。 (1) 0から出た1つの円形波Cが器壁に届き反射した後, 反射波の山がPに達した。 この瞬 間の波C全体の山の位置(実線)を正しく表した図は(ア)~(エ)のどれか。 (ア) (イ) (ウ) (エ) ここでL上の任意の点をQとし, OQ=x[m] とおく。 Qでの, 0から直接届いた波と器 壁で反射して届いた波の干渉を考える。 22 波長を入[m], n=1, 2,...として,Qで2つの波が弱めあう条件を書くと, =(2-1) 1/12 となる。□に当てはまる式を入れよ。 いまx=8.0m の点Pでは2つの波が干渉した結果, 互いに弱めあい, 水位が変化しない という。また, L上で水位が同様に変化しない点のうち,0から見てPよりも遠くにあるの は2個だけであった。 PはL上で(2)で得られた条件を満たす点のうち, nがいくつに相当するか。 (4)入は何か。

至急！この問題の(1)から(4)の解説をお願いします🙇‍♀️

必 76. 〈円形波の反射〉 図のように、水槽の器壁から3.0m離れた点を波源として,振動数 5.0Hz の円形波が次々と送り出され, 水面上を伝わっていく。 図で円は 水面波の山の位置を表している。0を通り器壁に平行な直線上でOから 8.0m離れた点をPとする。 OからPの向きにのびる半直線を破線で表 し, Lとよぶ。 0から送り出された波はやがて器壁で反射するが,反射 の際, 波の振幅および位相は変わらないとする。 また, 水槽内の水面は 十分に広く水深は一様で、一度反射した波が再び器壁にもどることはな P 3.0ml 8.0m Q く、水面を伝わる波の速さは一定であるとする。さらに、波の振幅の減衰はないものとする。 (1) 0から出た1つの円形波Cが器壁に届き反射した後, 反射波の山がPに達した。 この瞬 間の波C全体の山の位置(実線)を正しく表した図は(ア)~(エ)のどれか。 (ア) P (イ) (ウ) (エ) ここでL上の任意の点をQとし, OQ=x[m] とおく。 Qでの, 0から直接届いた波と器 壁で反射して届いた波の干渉を考える。 42 波長を入[m], n=1, 2,...として,Qで2つの波が弱めあう条件を書くと, =(2-1) 12/12 となる。 □に当てはまる式を入れよ。 いま x=8.0m の点Pでは2つの波が干渉した結果, 互いに弱めあい, 水位が変化しない という。また, L上で水位が同様に変化しない点のうち,0から見てPよりも遠くにあるの は2個だけであった。 PはL上で(2)で得られた条件を満たす点のうち, nがいくつに相当するか。 (4) 入は何か。

2個目のAで急に点Aがでてきた理由がわからないので教えてください

V 干渉 135 & 図を見ると山と山が重なっていない点にも強め合いの線が描かれていますね。 強め合いの位置というのはいつも山と山が重なってじっとしているわけでは ないんだよ。時間を追ってみると谷と谷が重なることもあり、 振幅2Aでバタ バタ激しく動いている点なんだ。 右の図で細い線は少し時間がたったときの 波面。 山の重なりはP′へ移っているね。 そ のうちPには谷と谷がさしかかることにな コしてるわけだ。 る。強め合いの線に沿って見ていくとデコボ 強め合いの線 P 山 S2を中心と して広がる 一方、弱め合いの線上での変位はどこも 0 で水面はじっとしているんだよ。 Sを中心と して広がる 波紋が広がるイメージ をもって見てみよう Q 条件式の方は考えれば考えるほど分からな くなります。 確かに=5,2=3のような位置では,波源と同じ変位だか ら,波源が山のとき, 山と山が重なり合います。 でも,=53入,2=3.3 (や はり差は21で強め合い)となると,いったいどう説明できるんですか? まず, 波源 S1, S2が山を出したときを考えよう。 この2つの山がやがて点Pで出合うわけではない ね。Pに近いS2 から出た山の方が先にPに着いて しまうからね。 S2 から出た山が出合う相手, それは SとPを結ぶ線上でPA=PS2となる点 A にいる 波だ。 つまり点 A に山がいることが強め合う条件だ。 SとAが同時に山となるためには SA=m入 ほら、 SAこそ じゃないか。 一方, 弱め合いは波源が山のときAに谷がいれば よい。 S2 の山とAの谷がやがてPで出合って打ち 消すことになる。 S, が山, A が谷となるためには 入 山 S1 強め合い P S2 これらがPで重なる 弱め合い P 山 S.A が 1/12 あるいは 123+m入であればいいね。 S1 S₂ Q なるほど。すると, 波源が逆位相のときは,Sが山を出したとき S2は谷を 出すと………そうか! 距離差=miならAは山でS2 からの谷と打ち消し合 うし,距離差= (m+1/2)入ならAは谷で強め合うというわけですね。

至急です！(4)のやり方を教えて欲しいです！！

第7章 例題 34 ■ 波の性質 75 <-102 解説動画 図は、x軸の正の向きに進む縦波のある時刻の変位を横波のように表している。このとき,次の 状態になっている媒質の点はO~Eのうちのどれか。 (1)最も密な点 (2) 最も疎な点 (3) 振動の速度が0の点 (4)振動の速度が左向きに最大の点 yi B 0 A 指針 (1), (2) 横波表示の変位を時計回りに90°回転させ, 縦波の変位にもどして調べる。 D /(3), (4) 縦波でも,媒質の振動の速さは横波表示の山 谷の点で0となり, 変位yが0の点で最大となる。 速度の向きを 知るには少し後の横波表示の波形をかく。 この間の媒質の動きの向きがy軸の負の向きならば, 振動の速度はx軸 のの向き(左向き)である。 贈答 (1) A,E (2) C (4) 変位yが0で,媒質の動きの向きがy軸の負の向き の点C 34 密 疎 B 密 A D Ex (3)横波表示の山谷の点 0, B, D 0 D Ex

問四の(2)が分かりません 答えは0.48sです

0 波の 進む向き y[m] 位置 x[m〕 14 24 T 7 y[m] ①図7 y-x図とy-t図 問4 時間変化 原点の媒質の変位の時間変化 (振動のようす x [m] 変位 y〔m〕 x [m] x軸上を正の向きに進む正弦波がある。 y[m]↑ (1) 図 a は時刻 t = Os での波形を表 している。 この波の振幅A [m], 波長 i [m〕 を求めよ。 14 24 -T 波の進む向き 1.0 2.0 3.0 -4.0- x〔m〕 図 a (2) 図 bは位置x=1.5mの媒質の y[m]↑ 振動のようすを表している。 こ 4.0+ 0.12 0.36 0 の波の振動の周期 T[s] を求めよ。 -4.0- 0.60 t[s] 図 b 周期 T[s] 時 Link

至急です！(4)が分かりません！なんで最大の点が負の向きの点になるんでしょうか💦

第7章 例題 34 縦波 <-102 第7章 波の性質 解説動画 図は、x軸の正の向きに進む縦波のある時刻の変位を横波のように表している。 このとき、次の 状態になっている媒質の点はO~Eのうちのどれか。 (1)最も密な点 (2) 最も疎な点 (3) 振動の速度が0の点 4)振動の速度が左向きに最大の点 B 0 A C D E 指針 (1), (2) 横波表示の変位を時計回りに90°回転させ, 縦波の変位にもどして調べる。 75 / (3) (4) 縦波でも,媒質の振動の速さは横波表示の山 谷の点で0となり, 変位yが0の点で最大となる。 速度の向きを 知るには少し後の横波表示の波形をかく。 この間の媒質の動きの向きがy軸の負の向きならば, 振動の速度はx軸 のの向き(左向き)である。 解答 (1) A, E (2) C 34 (4) 変位yが0で,媒質の動きの向きがy軸の負の向き 密 疎 B 密 の点 C 34 0 A C D E B (3) 横波表示の山谷の点 0, B, D 0 A D E

手順1は理解できたのですが、手順2の意味が理解できませんでした。 教えていただけると助かります。

例題2 y-tグラフからァーxグラフへの変換 x軸正の向きに速さ”=0.20m/sで進む波があり,右図はx=0m における媒質の変位のようすを表している。 t=0sでのy-xグラ フを描け。 (解説) 〔手順1] 波長 を求める。 y-tグラフより周期 T = 4.0sで, 波長はv= 今より 解説動画 1.0 y(m) AA t(s) -1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 -1.0 1.0 y(m) -x(m) C 0.40 0.80 入 = vT = 0.20m/s x 4.0s = 0.80m 〔手順2〕 y-xグラフを描く時刻でのx=0mでの変位を確認する。 y-tグラフよりx=0mの媒質は少し時間が経つと,正の向きに変位 するので,x=0mの点の付近のx軸負の領域には、波の山があるこ とがわかる。 〔手順1〕〔手順2〕より, t=0sにおけるy-xグラフは右 図のようになる。 - 1.0

物理基礎の問題で(3)で何を問われているか分からないです。解答①〜③のx=の値についても、どのように答えを選別したか、注目するポイントを教えてもらえると助かります。

240 グラフの読み取り方 右向 きに進む正弦波があり,媒質のある 点の変位の時間変化が図(a), 時刻 t=0.20sの瞬間の波形は,図(b)で ある。 次の問いに答えよ。 変位y [m〕↑ 図 (a) ある点の変位yの時間変化 0.20 1.00 時刻 [s] -0.20 変位 [m] 図 (b) 時刻 t = 0.20sの瞬間の波形 0.20 この波の速さは何m/sか。 0 Q10 20.20 Q30 0.40 位置 x[m] -0.20 (2)図(b)において,媒質の速度が下 向きに最大である点の座標を すべて答えよ。 変位y [m] 図 (c) 時刻 t = 1.40s における波形 0.20 AAS + 0.10 20.20 0.30 0.40 位置 x 〔m〕 -0.20|- 30m<x≦0.20mの範囲で,変 elm 0. 位の時間変化が図 (a) のようになる点の座標 を求めよ。 (4) 時刻 t = 1.40sにおける波形をかけ。 11 1 3 1m

この問題の(3)がよく理解できません。詳しく解説して欲しいです。お願いしますm(_ _)m

0 の位置 の位置 x〔m〕 が経過 形 基本例題 32 定在波(定常波) 153,154 解説動画 x軸上を要素の等しい2つの正弦波 a, b が,互いに逆向きに進んで重 なりあい、定在波が生じている。 図には, 波 a, 波 b が単独で存在したときの,時刻 t=0s における波a (実線)と波b (破線) が示してある。波の速さは2.0cm/sである。 (1) 図の瞬間(t=0s) の合成波の波形をかけ。 (2) 定在波の腹の位置x を 0≦x≦4.0(cm) ↑y[cm] a の範囲ですべて求めよ。 0 12 13 4 x[cm] (3) t=0s の後,腹の位置の変位の大きさが 最大になる最初の時刻を求めよ。 -1 -2 指針 定在波では,まったく振動しない所(節)と大きく振動する所 (腹)が交互に並ぶ。 解答 波波bの波長 入=4.0cm 周期 T=_4.0 =2.0S V 2.0 (1) 波の重ねあわせによって 図1 Ay[cm] 2 1 0 a 合成波 4 |x〔cm〕 x〔m〕 波形を示す (2) 図1の合成波の波形で、変位の大きさが最大 となる位置が腹の位置。 -1 -2 図1(t=0) ↑y[cm] 合成波 6.0 t[s] 振動を示す x=1.5cm, 3.5cm 8 (3) t=0s (図1の状態)の後,波 a,波bが 1/3 ずつ進むと、図2のように, 山と山(谷と谷) が重なり,腹の位置での変位の大きさは最大 になる。 進む時間はTだから 1=1/21=20-1 -= 0.25s 8 2 11 O 13 4 x[cm] -1 -2 図2(t=1/27)

x＝1.5、1の時 位相がπ/4とπ/6というのをどのようにして求めれるのでしょうか？教えてください。

17* 実線は +x方向へ進む正弦波yを,点線 は-x方向へ進む正弦波y を表している。 定常波の節の位置を図の範囲で答えよ。また, x=3, 1.5, 1での単振動の振幅を求めよ。 AI x 03 6 9 12,15 [cm] AY