この問題の図がどういう状態なのかよくわかりません。今まで解いてきた、波動の問題の図は、関数のようにぐ

この問題の図がどういう状態なのかよくわかりません。今まで解いてきた、波動の問題の図は、関数のようにぐにゃぐにゃしている波っぽい図だったのですが、この問題はただの矢印になっていて急にわからなくなりました。境界面で自由端反射なので、まっすぐ直線を引いてそれをぱたんと折り返して図のようになったということでしょうか？ そのように自分で解釈して(1)(2)を解こうと思ったのですが、全く歯が立ちません。解説お願いします。

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2019/02/24 12:08

これは「波面」という、空間を進む「横一列の波の最前線」あるいは「横一列の波の同じ部分」を線で表わしたもので、「波の進行方向と垂直な線」です。

↓　このサイトの上の方の図で、赤が波の進む方向、青が波面です。
http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/houso …

海岸に打ち寄せる波のようなものを考えるときに、波がどのように分布して進むかを書くときに使います。
グラフは、たとえば「水面」などの平面の「x-y 座標」（平面の縦・横）で表わしたものです。
↓　こんなサイトも参考に。
http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/gennr …

問題の図では波は「平面波」で、実線が入射波の「波面」、点線が反射波の「波面」を表わしていますね。


通常見慣れた「関数のようにぐにゃぐにゃしている波っぽい図」は、「一次元の x 方向に進む波」の「x の位置」と「その場所での振幅（波の揺れのアップダウン）」の関係を表わしたもの（x-y グラフ、この場合の y は上下方向）、あるいは「ある場所での波の揺れのアップダウン」の「時間」と「振幅（波の揺れのアップダウン）」の関係を表わしたもの（t-y グラフ）でしょう。

図２(b)や(2)の選択肢に示されているものは、この「t-y グラフ」ですね。

それ以外にも、「波の干渉」などで使う「１点から出発した波の『波面』の図」（同心円状の波面と、「山と山」「谷と谷」が重なる部分を結んだもの）などもあります。
「縦軸、横軸」を見て、その図が何を意味しているのか、表わしているのかをよく考えてみましょう。


肝心の問題は、画像が荒くてよく読めません。

(1) は、「媒質の変位の振動の周期」ですか？　だとすれば入射角、反射角には関係なく
　波の速さ v [m/s] が１秒間に進む距離
であり、波の波長が λ [m] なので、この中にある波の数、つまり１秒間の波の数（=振動数）は
　f = v/λ [1/s] = v/λ [Hz]
です。
「周期」は、「波１つ分の時間」ですから、振動数の逆数（あるいは１秒を波の数=振動数で割った時間）で
　T = 1/f = λ/v
です。

これが求めるものですね。選択肢では「２」かな。

(2) これは、上に書いたグラフでいうと「t-y グラフ」です。Ｐ点、Ｑ点、Ｒ点ではそれぞれ「時間」がずれた波形になります。
Ｐ点が「図2(b)」ですから、実線、点線が重なった時間、つまり「入射波の山」と「反射波の山」の重なった瞬間が t=0 ということが分かります。

点Ｒでは、実線と点線とが重なっていますから、点Ｐと同じように揺れます。つまり選択肢の「１」。

点Ｑは、実線と実線の中間、点線と点線の中間ですから、同じ時刻には「入射波の谷」と「反射波の谷」が重なっているはずです。なので選択肢の「２」。


グラフを見て、何がかかれているのかを読み取って、起こっている現象を想像するというのは、理系科目にとってはとても大事な能力です。「一つ一つ論理的につなげて考えていく」ことで理解できるはずです。
回数を重ねて訓練すれば身に付きますので、パニクらずに、冷静に頑張ってみてください。

この回答へのお礼

とても詳しくありがとうございました！テストが近いので、とても助かります！お二方ありどうございました！

お礼日時：2019/02/26 21:24

No.1 回答者： スチールウール 回答日時： 2019/02/23 23:21

入射波の山(or谷)の部分のみ拾ったものが実線で、点線のものが反射波の山(or谷)のみを拾ったものです

矢印部分で切り取ると、見覚えのあるsin波になります

今まではきっと1次元(壁にまっすぐ進んで、まっすぐ反射)だったのが、この問題からは角度をつけて壁にぶつかるため今までの表し方では表せなくなっています