媒質中を x軸の正の向きに速さ 340m/s で伝わる縦波の正弦波を考える。図1は時刻 0s における媒質の変位を、x軸の正の向きの変位を正として表したものである。
(問1)この波の振動数は何Hzか。
(問2)図1に示すa、b、c、dの位置のうちで、時刻 0s において、媒質が最も密となる位置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 aのみ ② bのみ ③ cのみ ④ dのみ ⑤ aとc ⑥ bとd
#センター16本試物理基礎
(問1)
波長の大きさを図から読み取ると 4m 。波の振動数は速さを波長で割ったもの
v = fλ
だから、求める振動数は
\(\large{\frac{340}{4}}\) = 85 [Hz]
(問2)
『縦波は横波に変換する』で説明したように、
正の変位を進行方向へ倒し、負の変位を逆方向へ倒すと左図のようになり、
bが蜜で、原点とdが疎、と分かります。
答えは ② bのみ です。
『縦波は横波に変換する』の図で例えると、
原点はピンク棒で、aは紫棒で、bは赤棒で、cは青棒で、dはピンク棒に相当します。
(ちなみに)
340m/s で伝わる縦波というのはこれは音波のことですね。