・物理 波動 ケの問題で、答えはeです 2枚目のように合成波の様子はかけたのでこれを用いてなぜ媒質の速度が「下向き」になるのかを教えて欲しいです、よろしくお願いします🥹‪

問題 京都府立 次の文を読んで(ア) (ク) に適切な数値または数式を答えよ。 の解答は(ケ)の選択肢から選び, 記号で答えよ。 (ケ) (1)図の原点Oで媒質を方向に振幅A [m] の単振動をさせると,図のようにxの正の 向きに進む波が生じた。 時刻 t = 0[s] において波は図の実線の位置にあり, [s]後に はd[m]だけ右側の破線の位置に進んだ。この波の波長は(ア) [m],波の速さは (イ) [m/s]であり,x=d[m]の位置で変位が正で最大になるのは1秒間に 回である。 y A XC O 2d 3d 4d5d 6d 7d 8d -A (2)この波による, 任意の位置æ [m]における時刻t [s]の媒質の変位を表す式は,以下 のように導かれる。 ただし, x≧0である。 t 波の周期をT [s] とすると, x=0[m]の位置での媒質の変位は式y=Asin (2π [m]で表される。原点Oから位置x [m] に波が伝わるのに(エ) [s] だけ時間がかか るので,時刻t [s] における位置x [m]での媒質の変位は時刻 (オ) [s] における x=0 [m]の位置での媒質の変位に等しい。 したがって, 時刻t [s] における位置x [m] での媒質の変位はy= (カ)[m]で表される。 ただし, 解答にはT [s] を用いない こと。 (3) 次に, 図のx=8d [m]の位置で自由端反射が起きると,媒質には入射波と反射波に よって定常波が生じる。 0≦x≦8d [m] の範囲に定常波の節は(キ)個あり, x= 4d [m] の位置での振幅は(ク) [m] である。入射波が図の実線の位置にあるとき, 0≦x≦8d[m]の範囲において媒質の速度が下向きになる範囲はケである。 (ケ)の選択肢 (a) 0≤x≤4d (c) 0≤x≤2d, 4d≤x≤6d (e) 0≦x<d, 3d <x < 5d,7d <x≦8d (b) 4d≤x≤8d (d) 2d≤x≤4d, 6d≤x≤8d (f) d<x<3d, 5d <x<7d

物理基礎です x＝⒌0で節になる理由と、問5の解説お願いしたいです🙇‍♀️

物理基礎 化学基礎 生物基礎/地学基礎 出題範囲 物理基礎 B 軸の正の向きに速さ 2.0m/s) で進む波長4.0m, 振幅1.0mの正弦波がある。 図3は、時刻 t =0sにおける入射波の波形であり,位置x[m] における媒質の 変位y[m] を縦軸にとっている。 この波はx=6.0m の位置 Aで自由端反射され, 反射波は時刻t=0s から生じる。 反射によって正弦波の振幅が変化することはな いものとする。 y [m] PA=X=4.0m 2m2mm 物理基礎 化学基礎 生物基礎/地学基礎 出題範囲 物理基礎 問4 位置 x=5.0m における媒質の変位の時間変化を表すグラフとして最も適 当なものを,次の①~⑥のうちから一つ選べ。 10 ① y (m) y (m) 2.0- 2.0 1.0- 1.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 0- -t [s] 0- -t [s] -1.0- -1.0- -2.0- -2.0 1.0 0 4.0. √x (m) ④ 2.0 640 y (m) y [m] -1.0 60mの 50m 自由端反射はこれで 2.0 2.0- 1.0 1.0- 合ってますか?? 1.0 0 3.0t[s] 0- 1.0 1.0 2.0 3.0/ -t[s] 図 3 -1.0- -1.0- B -2.0 -2.0 問4点A(x=6.0m)で時刻 f=0sに生じた反射波が位置x-5.0 mに到達する時刻は, 6.0 m-5.0m 2.0 m/s -0.50 st x=5.0m における媒質の変位は, t=0.50 までは入射波のみ の変位が見られるが, t=0.50's 以降は入射波と反射波が重ね合 わさり、 合成波の変位が見られるようになる。 この合成波は定在 波(定常波)であり,点A(x-6.0m)は自由端であるから、定在波 の腹になる。 定在波では,となり合う腹と腹,節と節の間隔はそ れぞれ 12/23 波長であり、となり合う腹と節の間隔は 1/12 波長であ る。 本間では波の波長 4.0m であるから,腹となる点Aか ら 11.0mだけ離れているx=5.0m は定在波の節になる ことがわかる。 そのため, t=0.50 以降はつねに変位0 となる ので、正しいグラフは①となる。 10 の答 ① 問5 問4で触れたように, 入射波を反射波が重ね合わさると定在 波が生じる。x=5.0mがであり、12=2.0mの間隔で節が存 在するようになるので, x=5.0m,3.0m, 1.0m, -1.0m... が 節となる。 したがって, 0<x<4.0mの範囲においては,節は 1.0mと3.0mの2点である。 11 の ⑤ 14-> 生じた定在波の図形が書けず! 図5では腹なのにつ XC=5.0mで筋になる理由を 教えてほしいです。 y [m] y(m) 2.0 2.0 1.0 0 ✓ 1.0 2,0 1.0 2.0 \3.0 t(s) 0- -t(s) 1.0 -1.0- -1.0- -2.0 -2.0 間ちがわかりません 問5 反射波が十分に遠くまで伝わったとき, 0<x<4.0m の範囲において定在 〈波(定常波)の節となっている位置のx座標として最も適当なものを、次の① ⑦のうちから一つ選べ。 ① 1.0m のみ ④ 1.0mと2.0mの2点 11 ② 2.0mのみ 2.0mと3.0mの2点 <-15-> 3.0mのみ ⑤ 1.0mと3.0mの2点 1.0mと2.0m 3.0mの3点

物理 （4）（ウ）についてです。 媒質変異とは普通の変異と何が違うのでしょうか。

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)

物理の波の範囲です。 1枚目は問題で、2枚目が参考として書かれてたものです。 2枚目の左側の四行目にある式はどのように考えているのですか？また、右側の六行目の波線引いている式の意味がいまいち理解できません。 基礎的なものが理解できておらず、波の範囲の書き換え？みたいなもの... 続きを読む

光ファイバー 図の ガラ イバーの中では, 空中を伝わる光とは異なる伝わり方をしている.すなわち, 光は「モ 光通信では, 遠くまで光を伝えるために, 「光ファイバー」が利用されている. 光ファ ード」 と呼ばれる 「遠くまで伝わることが可能なとびとびの光の組」 でしか伝わらないの中 このことを考えてみよう. 議論を簡単にするために光ファイバーの構造を図のようにサ ンドイッチ状の簡単な構造であると考える. 屈折率, 厚さαのコアが屈折率n2のクラ ッドではさまれており,> の条件を満たすようにつくられている.なお,以下の議 論では,空気の屈折率は1としてよい。 真空中の光の波長を入とする.以下の設問に答え よ. 再び 通り 出身 光 2 y 空気 クラッド (屈折率 : n2) コア(屈折率 : N1) クラッド (屈折率 : n2) (1)光を,光ファイバーの端面,空気側から,コアに入射させるとき, コアとクラッド の境界面で全反射するためには,光ファイバー端面での入射角0にはある許容範囲が ある. 許容範囲を示すに関する不等式を書け. (2)光ファイバーの中を全反射しながら伝わる光は,図の軸方向に進むとともに,そ れに垂直なy軸の方向にも反射を繰り返し往復していると解釈できる.ここで,光が 減衰なく伝わるためには, y 軸方向に定在波が形成される必要がある. このことから, 遠くまで伝わることが可能な光ファイバーへの入射角日も 「とびとび」 になることが わかる.正の整数をNとして, sineをa, N, 入を用いて表せ. 位相がずれるしまえる

物理の波についての質問で、ロープとかと違い、空気が振動するというイメージが湧かないので教えて欲しいです。また、音波が固定端反射するというイメージについても教えて頂きたいです。よろしくお願いしますm(_ _)m

設問4のイの解説がわかりません。その後定常はの節となるとはどういうことですか、節っていうのは部分的にできるものじゃないんですか？

へ現伝 (ウ) 0≦t≦2.5sでは入射波だけによる (4)(ア) 波の先端がPから5m戻れ (イ) t = 2.5sでの入射波は5m平行移 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。 0.2 0.1 www 0 2 合成波 -入射波 3 44 E -0.1 反射波 A-0.2 なるから変位は常に0となる。 (5) 固定端は節であること,節と節の間隔 は入/2=2m であることから x = 0 は腹 になり,大きく振動することに注意する。 振動であり,それ以後は定常波の節と0.13 Ay[m] 0 2 4 t(s) -0.1 +3 +2 I (1) (ウ) y [m] 入射波 ・反射波 Ay [m] 0.2 0.1 0.1 -2 -1 3 5 x [m] 0 -0.11 腹 腹節 0.1 e 定常波では,波が消えたか のように見える一瞬がある 0.2 4 t(s) 75 (1) 波形を表している図 1から振幅は5×10-3m, 波長は入=2×10mmと では媒質の振動を表す図2より, T=4×10-'s と読

3番の設問でずか、変異を微分して速さのグラフを書いたら間違いでした。なぜですか？ 答えは正弦波のグラフになりました。

74 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。 波は右へ速さ2m/sで進み, 波の先 0.1 [m] -2-10 1 2 3 4 5 x -0.1- [m] 端が自由端P(x=5mの位置) に達した時刻をt=0s とする。 (1)この波の周期はいくらか。 (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。 (3) 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。 (4)(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。 (ウ)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 (イ), (ウ) のグラフを描け。

3番の設問でずか、変異を微分して速さのグラフを書いたら間違いでした。なぜですか？ 答えは正弦波のグラフになりました。

74 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。 波は右へ速さ2m/sで進み, 波の先 0.1 [m] -2-10 1 2 3 4 5 x -0.1- [m] 端が自由端P(x=5mの位置) に達した時刻をt=0s とする。 (1)この波の周期はいくらか。 (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。 (3) 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。 (4)(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。 (ウ)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 (イ), (ウ) のグラフを描け。

高校物理の波の問題です。(イ)にも○がついていますが、(ウ)と(５)をお願いします 特に解答の下線部や(５)の(イ)のx<0の部分がなぜそうなるのかがわかりません

62 (4) (ア) 波の先端がPから5m戻ればよいので 5m÷2m/s=2.5s S (イ) t = 2.5s での入射波は5m平行移 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。 Ay [m] 0.2 -2 -1 10 1 0.1 合成波 - 入射波 20 +3 -0.1 反射波 (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。 -0.2+ Ay[m] 0.1 0 1 (5) 固定端は節であること, 節と節の間隔 は入/2=2mであることから x = 0 は腹 になり、大きく振動することに注意する。 (イ) +2 3 -0.1 (ウ) y [m] 入射波 ・反射波 Ay [m] 0.11 0.2- 0.1 -2 -1 3 5 x [m] -0.1T 0 1. 2 3 腹節 腹節 腹 節 -0.1 定常波では、波が消えたか のように見える一瞬がある -0.2 4

物理基礎の波の問題です。 (2)で小数で答えを出したのですが、 解答は分数でした。 このような問題のときは分数で答えを出すほうが良いのでしょうか。 また、問題で[cm]が単位であったのを[m]に直しても良いのでしょうか。

源は軸の貝の問 Ly〔cm〕 進む向き 10 知識 発展問題 200. 波のグラフ図は,x軸の正の向きに 進む横波を表したものであり,縦軸は変位y [cm], 横軸は位置x [cm] である。 実線の波 形から 0.20 秒後に, 破線の波形になった。 次の各問に答えよ。 〔cm〕 MA 10 20 30 (1) 波の振幅と波長を求めよ。 (2) 波の速さ, 振動数として考えられるも のを, n=0.1. 2. 3 ··· を用いて表せ。 -10 ヒント 200 実線の波の山が, すぐ隣の破線の波の山まで移動したとは限らない。 (新潟工科大改)