2627が全く分かりません！教えて頂けませんか！😭🙇‍♀️

第4問 次の文章を読み, 後の問い (問1~4)に答えよ。 (配点 25 ) 問2 次の会話の内容が正しくなるように空欄 適当なものを,それぞれの直後の 25 27 に入れる語句式として最も }で囲んだ選択肢のうちから1つずつ選べ。 ドップラー効果の公式について先生に質問したところ, 正弦波の式を用いた公式の導出を教え てもらうことができた。 観測者 音源 正の向きに伝わる音波に注目する (マイクロフォン) x = 0 x=L+pt 観測者 音源 正の向きに伝わる音波に注目する (マイクロフォン) x=0 x=L 図2 図 1 先生: 図1のようにx軸上を自由に動くことができる音源を考えます。 音源の振動体の振動が空 気の圧力の変化を生み、この圧力変化が周囲に伝わり、軸の正の向きと負の向きの両側 にも伝わっていきます。 これが音波ですね。 いま, 正の向きに伝わっていく音波について は、音源の位置における空気の圧力変化が時刻 t において y=Asin (2πft+α) と表される としましょう。 ただし, A, fは時刻によらない正の定数,αは時刻によらない定数, は円周率です。 この音源の出す音波の振動数はいくらですか。 生徒: fです。 Aは振幅ですね。 先生:その通り。では, 音源が原点x=0に静止しているとき, 座標x=L (>0) に静止している 観測者が観測する音波を表す式を考えましょう。 音波がx軸上を伝わる速さをVとする と,距離 L を伝わるのにかかる時間はです。すると、時刻に観測者の位置(x=L) に到達した音波は音源をいつ出たことになりますか。 先生:次に、 図2のように時刻における観測者の位置が定数L (>0), p を用いて x=LL (20) と表される場合を考えます。 観測者はどんな運動をしていますか。 ①速度の等速直線運動 生徒: 25 です。 ②加速度の等加速直線運動 先生: 先ほどと同じように考えると, 観測者がx=L+pt という式で表される運動をする場合, 観測される空気の圧力変化は y=Asin{2x(t-L+L)+α} ですね。これをもによら ない定数f' (0), α を用いてy=Asin (2πf't+α) と書き直すことで観測される音 波の振動数を求めましょう。 ただし, 観測者の速さは音の速さより小さいとします。 また, p>0 とすると観測者が静止しているときと比べて観測される音の高さはどう なりますか。 ① f 生徒: 振動数は 26 ◎(1-1)で,>0とすると音の高さは 生徒: 時刻・ ↓でしょうか。 先生:そう。 よって、観測される空気の圧力変化は 1sin{2月(1-1)+a}=Asin{2xft+(a-2x5/1) と表されます。a-2/ / の部分は y=Asin 時刻 t によらない定数であることに注意すると, 音源と観測者がともに静止していると きに観測される音波の振動数がわかりますね。 問1 上で導いた式に基づくと, 音源と観測者がともに静止しているときに観測される音波の振 動数はいくらか。 正しいものを次の①~⑤のうちから1つ選べ。 24 ③1+ ①高くなります 27 ②低くなります ③変わりません ① 01 04 of 158 | 第15章 実践演習(第1回) 第15章 実践演習(第1回) 15

解説がないので、申し訳ないですが、全部解説して欲しいです、。お願いします🙇

V [先導学類 (理系傾斜) 観光デザイン学類(理系傾斜), スマート創成科学類(理系 傾斜) 数物科学類 地球社会基盤学類。 生命理工学類 理工学類, 医学類, 薬 学類 医薬科学類, 理系一括入試] 軸の方向に進む縦波 (疎密波)の変位が次の正弦波の式で表される場合を考える。 Ax+ = Asin {2x (1-景)}. Ax_ = Asin{2x(テ+景)} ここで, Ax+[m]とAx- [m] は, それぞれx軸の正の向きと負の向きに進む彼に対 応する。軸の正の向きを変位の正の方向とする。 [s]は時刻であり,x[m] は縦波 が存在しない時の媒質上の点のx座標である。 また, A[m] [s] [m]は、それ ぞれ。 振幅。 周期 波長である。 5)と(い)は, Ax, または Ax で表される縦波が進行していく様子を模式 的に示したものである。縦軸は、波が存在するときの媒質上の点の座標 す なわち、x=x+ Ax。 またはx=x+ Ax に対応し、 波長入で割った値を示 している。 横軸は時刻を周期で割った値である。 ここでは、 縦波が存在しな い時に媒質上において等間隔に選ばれた点に対応するx/入を黒丸で示し,その時 間変化を実線で結んでいる。 (あ) 2.00- 1.50- 1.00- レ 2.00 1.50- 1.00- 正の向きに進む縦波と負の向きに進む縦波の振動数が異なり、 前者が [Hz]. 後者がf_ [Hz] である場合を考える。 彼の速さは等しく [m/s] であり、 振幅も等 しくAとする。 以下の問いに答えなさい。 問4 最初に示した正弦波の式を参考に、正の向きに進む縦の式Ax を振動数 f と波の速さを用いて表しなさい。 5 振動数が異なる Ax と △x の合成波の変位を表す式を求めると 次式のよ うな形にまとめることができる。 A cosx(tax]] sin [2x (L++) {t-Bx}] α [s/m] と [s/m] を, f. とf_ および を用いて表しなさい。 必要ならば以 下の三角関数の公式を用いなさい。 a-b a+b sina + sinb=2cossin 音源による空気振動は縦波となって伝わる。 観測者の両側に、振動数の音源 A と振動数 fの音源Bがあり、 音速が』の場合を考える。 観測者と二つの音源は常 にx軸上にあるとし、観測者の位置を原点x=0にとる。 どちらの音源も観測者か ら十分に離れており,音源Aはx軸の負の側に、音源Bはx軸の正の側にある。 このとき二つの音源の間の座標の点における空気振動が問5の問題文中に示し た合成波の式で表されたとする。 fャはf よりもわずかに大きく、二つの音源が静 止している時、観測者は音の大小が周期的に繰り返されるうなりを観測した。 その 後音源Aがある一定の速度でゆっくりと移動したところ、うなりは観測されな くなった。 以下の問いに答えなさい。 0.50- 0.00- 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 t/T 5a <-9- 0.50. 0.00 20.00 0.50 1.00 1.50 2.00 t/T 1 x軸の正の向きに進む縦波を表しているのは図5aの(あ)と(い)のどちらか選 び、解答欄の選択肢に○をつけなさい。 2 波の速さをTと入を用いて表しなさい。 進む向きが反対で、 振幅 周期 波長が等しい波が重なると、 合成波は定在波と なる。 図5bは、図5aの(あ)と(い)の合成波として生じる定在波の様子を表している。 2.00 1.75 1.50. 1.25・ 11.00. 0.75. 0.50. 0.25 0.00 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 t/T 図5b 3節となる位置のx/の値を5bから読み取り全て答えなさい。 また t/T= 0.75 の時刻において, 最も密となる位置のx/入 の値と最も疎となる位 のxm/ を全て答えなさい。 それぞれ, 0.00≦x / 2.00 の範囲で答えな さい。 -10-> <-11-> 6 静止している二つの音源が観測者の位置につくる空気振動を表す式を求めな さい。 問75cの実線は、 問6で得られた式を図示したものである。 うなりの周期に 対応する時間間隔() (い) (う)から選び、 解答欄の選択肢に○をつけなさい。 また、音源が静止している時の1秒あたりのうなりの回数を求めなさい。 Ax. + Ax (税) 図5c うなりが観測されなくなったときの音源Aの移動の向きはx軸の正の向き かの向きか選び、解答欄の選択肢に○をつけなさい。 また、移動の速さを求 めなさい。 -12-

(2)ではy=Asin2πt/Tを使って、(3)ではy=Asin2π/T(t-x/v)を使っているんですけど、なんで使ってる公式が違うんですか？分からないので教えてください🙇‍♀️

知識物理 y[m]↑ 0.10 343 正弦波の式 正弦波が速さ2.0m/s で, x 軸上を正の向きに進んでいる。図は, x=0の 媒質の変位yと時刻との関係を表したもので ある。 次の各問に答えよ。10m.速さ0.40m/s (1) 波の周期, 波長はそれぞれいくらか。 図の直は -0.10 (2)x=0の媒質の時刻 t における変位y を表す式を示せ。 (3) 位置xでの時刻 t における変位y を表す式を示せ。 0.25 0.50 t[s] (1)

正弦波の式の式変形についてです。(3)の黒い矢印で書いてある部分の式変形なのですが、2πの2とカッコの中の0.50ってかけてよいのですか？なんでこうなるのかが分からなくて...教えていただきたいです😭 よろしくお願いします🙏🙇‍♀️

れを止弦波の式と比較 Js, 波長 2.0mである。 2.0 (2) 波の速さは, = 0.50m/s T 4.0 (3) 波の式y=2.0sin2π(0.25t-0.50x) に t=0 を代入すると, y=2.0 sin 2л(0-0.50x) =2.0sin (-πx) ↑y [m] 2.0 =-2.0sin πx [m] 0 この波は, 振幅 2.0m, 波長 2.0mの正 2 13 弦波であり、図のような波形となる。 -2.01

⑶の問題です なぜグラフが負から始まるのかが解説を読んでも分かりません。こういうものと割り切るしかないのでしょうか

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)

この問題に2.0cos8.0πtとあるのですが，sinでなくていもいい理由を教えてください

141 正弦波の式 x軸上を正の向きに進む波長6.0mの正弦波がある。 原点にお ける時刻 t [s] での変位y [m] は y=20cos8.0t で表される。 (1) この波の周期 T [s], 速さ [m/s] を求めよ。 ( (2) 座標 x [m] の点の, 時刻 t [s] における変位y [m] を表す式をつくれ。 例題 26

(3)の問題で、何で➖がつくのか解説を読んでも分かりませんでした💦😭

144 原 正弦波の式■ 振幅 0.10m, 周期 0.20 秒速さ3.6m/sの正弦波がx軸上を正 の向きに進んでいる。 FFO (1) t=0 のとき, 変位が y=0 で, y軸の負の向きに振動しようとしている点を原点 (x=0) として,各点の変位のようすをグラフに表せ。 (2)t=1.50sのときの, 各点の変位のようすを(1)のグラフに重ね、破線で表せん (3)x=0 の点の時刻 t [s] における変位y [m] を表す式をつくれ。 (4) 任意の点x [m] の, 時刻 t [s] における変位y [m] を表す式をつくれ。 例題 26

青い線を引いてあるところはどうやって求めればこの式ができますか？

x軸上を進む波を考える。 x=の遠方で発生してx軸負方向に進む波が、 任意の時刻t、 位置 × におけ る変位が、 y[cm] = 3[cm]xsin{(nt/0.1[s]) + (πtx/10[cm])}と表される。 この波が原点で自由端反射をして、 入射波と反射波の合成波が定在波となった。 (1)この定在波の周期は何秒か? 数字を入力せよ。 (2) この定在波の節と節の間隔は何cmか? 数字を入力せよ。 (3) この定在波の腹の振幅は何cmか? 数字を入力せよ。 入射波の式を変形すると、 y[cm] = 3[cm]xsin{(2nt/0.2[s]) + (2nx/20[cm])}。 よってこの入射波 の周期T=0.2s、 波長入 = 20cm、 振幅 A=3cmである。 (1) 入射波と反射波の合成波としての定在波の周期は、元の入射波の周期に等しいので0.2s。 (2) 定在波の節と節の間隔は入/2=10cm。 (3) 腹の振幅は2A=6cm。 注)講義動画の「定在波」 の説明で、 逆向きに進む同じ周期 波長 振幅の波との合成による定在波の 説明から上記の解説は理解できるが、きちんと反射波の式 yR[cm] = 3[cm]xsin{(2nt/0.2[s])- (2x20[cm])} を立てて、入射波との合成波の式 y+yR[cm] = 6[cm]xcos(2nt/0.2[s])xsin(2nx/20[cm]) を求めて考えても良い。

(2)のイで、どうしてグラフがsinのような形になるのか分かりません。直線で書いてしまいました。 教えて欲しいです🙇🏻‍♀️💦！！

137. St (21S)を開き、S2を閉いる R (IS)を閉じる。 #T #Tale I'm. R Im² = £ve 直後 (アノ R V = (ECCV-RI) QF CV M im 2F=W. f = 2πTLC=

正弦波の式の問題です。 どのように示せばよいかわかりません。どなたか教えて頂けませんか？ (4.6)式は、y＝Asin2π(t/T -x/λ) です。

ン) 曲線なので,正弦波という. 問2 サイン関数 sinxは周期 2πの周期関数である事実を使って, (4.6) 式は周期 T, 波長入の波を表すことを示せ. [中 中)1 WHEE