x軸に沿って伝わる正弦波を考える。図1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 = 0 m での媒質の変位 y は単調に増加した。
(問1)この波の速度として最も適当なものを、次の①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし、x軸の正の向きを速度の正の向きとする。
① -60m/s ② -5m/s ③ -0.25m/s ④ 60m/s ⑤ 5m/s ⑥ 0.25m/s
(問2)この波の周期として最も適当なものを、次の①~⑥のうちから一つ選べ。
① 0.2s ② 0.4s ③ 1.2s ④ 2.4s ⑤ 6s ⑥ 12s
#センター15本試物理基礎
(問1)
図をよく見ると、波は 0.2秒間に 1m 左に進んでいます。速さは長さを時間で割ったものだから、
\(\large{\frac{1}{0.2}}\) = 5 [m/s]
いま、右向きが正だから左向きは負であり、求める速度は
② -5m/s
(問2)
波長は 12m と読み取れ、周期というものは波長を速さで割ったもの
T = \(\large{\frac{λ}{v}}\)
であることを暗記してなくても、
f = \(\large{\frac{1}{T}}\)
と
v = fλ
を暗記していれば導き出せます。
だから、
\(\large{\frac{12}{5}}\)
すなわち答えは
④ 2.4s