(1)例題
x軸に沿って伝わる正弦波を考える。下図の実線は時刻0sにおける波形を表し、破線は時刻0.2sにおける波形を表している。ただし、時刻0sから0.2sの間、位置x=0mでの媒質の変化yは単調に増加した。
①この波の速度を求めよ。ただし、x軸の正の向きを速度の正の向きとする。
②この波の周期を求めよ。
(2015年センター試験本試物理基礎第2問A)
(2)答案
①位置x=0での媒質の変位yが単調に増加するから、この波はx軸の負の向きに進むことがわかる。波は、実線の状態から破線の状態になるまでの時間0.2sの間にx軸の負の向きに距離1m進むから、速度v〔m/s〕は
v=-1÷0.2=-5〔m/s〕
②図より、この波の波長は12mである。波の周期をT〔s〕とすると、波の式より
│-5│=12/T
∴ T=2.4〔s〕
(3)解法のポイント
波は必ず右に進むものと決めつけないようにしましょう。今回のように、波がx軸の負の向きに進む場合もあります。
(4)必要な知識
①波の基本式
(5)理解すべきこと