（物理の波の範囲ついてです） y-xグラフとy-tグラフって必ず対照になるんですか？

（物理の波の範囲ついてです）
y-xグラフとy-tグラフって必ず対照になるんですか？

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2020/12/06 20:59

なりません。

そもそも「意味」が違うグラフですから。

「y-xグラフ」は「時間よ止まれ！としたある瞬間の、波の空間的配置」を図にしたもの。

「y-tグラフ」は、ある固定点での「ゆらゆら揺れる振幅の時間経過」を図にしたもの。

「y-xグラフ」で「ある特定の位置」を選んで、その位置を通過していく波の振幅の時間変化を描いたものが「y-tグラフ」ということになります。

おそらく「時間の経過とともに、グラフの波形がどちらに動いていくか」の「向き」の話をしているのではないかと想像します。

「y-xグラフ」では、「波の進行方向」を「x の正方向」に選ぶことが多いので、波は時間とともに「右に」進むことが多いです。
（中には、波の進行方向と逆に x 軸をとるという意地悪問題を出す先生もいるので、「必ず右に進む」と考えると落とし穴にはまります）
「y-xグラフ」は「波形の空間配置」なので、時間とともに実際にその波が移動していくことになります。本当の意味での「波の進行」です。

「y-tグラフ」では、「t の正方向」は「時間の流れ」に沿ってとるのが常識なので、「右方向」が未来、「左方向」が過去です。（これを逆にするのは相当に特殊な場合のみでしょう）
ということは、右の方にある波形（振幅）は、「これからやって来る振幅」つまり「未来の振幅」です。つまり「時間軸上を右に進む」のを「視点を原点に固定して」見ると、「未来の振幅が右からやって来て、左の過去へと去って行く」つまり「グラフが右から左に移動していく」ことになります。これは「波の進行」ではなく、単に「グラフの動き」なのですが、あたかも「グラフ上で、波は右から左に進んでいる」ように見えます。
でも「y-tグラフ」は「固定地点での揺れの時間変化」なので、「空間中を波が進む」ということとは無関係です。

その「波の進み方」が「y-xグラフ」と「y-tグラフ」では逆方向に見える、というのが、質問の発端なのかなと想像しました。
違っていたらスルーしてください。

この回答へのお礼

こんなに詳しくありがとうございます！

お礼日時：2020/12/07 01:15