二つの地点A、Bそれぞれに、同じ周波数fの音波を、同じ位相で発する音源がある。線分AB上で音を測定し

二つの地点A、Bそれぞれに、同じ周波数fの音波を、同じ位相で発する音源がある。線分AB上で音を測定したところ、音が弱め合う地点が20箇所（AとBを含まない）あつただし、AとBの間の距離は2.5mで音速を350m

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2019/09/09 10:26

No.2 です。

すこし解説。

音源から出た音波は、空気を振動させながら音速で進みます。（空気はそこで振動しているだけで進みません。「波」という「振動の形」が進むだけです）

向かい側から同じ振動数の波が逆向きにやってくると、２つの波が重なって「定常波（定在波）」というものになります。ちょっと不思議ですが、こんな動画を見てください。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%9A%E5%B8%B8 …
http://hoteiswebsite.c.ooco.jp/room/chpt02/002.htm

「逆向きの同じ振動数の波」って、要するに「反射波」がそれであり、長さの決まったギターの弦がある高さの音を出すのは、ギターの弦の振動が両端で反射していた波と「定常波」を作って、その定常波の振動数の高さの音が出るからです。「弦の長さ」を「管の長さ」にすれば「管楽器」になります。音波は「開口部」でも反射しますから。

「音が弱めあう部分」とは、定常波の「節」（振幅がゼロの部分）です。
「ギターの弦」のような場合には、両端は固定されているので両端は振幅がゼロの「節」になります。
今回の問題では「両端は音源」になるので、一番振幅の大きい「腹」になります。「同じ位相」なので、「一方が上のときには他方も上、一方が下のときには他方も下」という「同じ動き」ということです。（一方が上のとき他方が下、ということなら「位相が逆」とか「位相が 180° ずれている」といいます）
これが分かれば、AB間の波の分布が書けますね？　必ず書いてみましょう。

波の「節」は、１周期に２個ずつありますから、「節が20個」ということは、波は「10周期分」あるということです。
（わざわざ「節が20個」の図を書くこともありません。「節が４～６個」（「同じ位相」だと必ず「偶数」になることが分かるはず）の図を書いてみれば判断できるはずです）

まずは、ここまでのことが理解できていますか？

A～B の 2.5 m の中に波が 10個ということは、波長は 0.25 m です。
これが、１秒間に 350 m/s 進む波の中に何個あるかといえば
　350 [m/s] ÷ 0.25 [m] = 1400 [1/s]　　　　　(a)
「振動数」とは「１秒間の振動の数、１秒間の波の数」ですから、これが「振動数」そのものです。
単位は「Hz = 波の数/s」で、波の数自体は単位を持ちませんから、「Hz = 1/s」です。

ということで、(a)より
　f = 1400 [Hz]

範囲として選ぶなら「選択肢の①」ですが、選択肢がなぜ「範囲」で指定しているの意味がよく分かりません。
この範囲は、どうやら「音が弱めあう部分が20個」ということから、AB 間の波の数を 9.5 ～ 10.5 個としているようです。2つの音源の「位相」の条件が不明であればそうなりますが、「同じ位相」といっているなら不要かと思います。
出題者の意図がよく分かりません。
質問者さんの疑問点も、ひょっとするとそこですか？

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2019/09/09 00:46

じゃあ、ＡとＢの間には、波が何個あるのかな？

2.5 m にその個数があるなら、１個あたりの長さは？　それが「波長」。
では、１秒間の進む波の中に、その「波長」が何個入るのかな？

冷静に波の気持ちになって考えてください。

No.1 回答者： mabuterol 回答日時： 2019/09/08 23:44

ちょっとだけでも自分で考えてみませんか？

音が弱め合う地点が２０箇所あったという事は逆位相になる地点あるいは合成波の節が２０箇所あったという事ですよね。