高校1年の物理(波)です！ この問題の(3)のaの意味がわかりません。 写真の右上(ピンク色の方)が

高校1年の物理(波)です！
この問題の(3)のaの意味がわかりません。
写真の右上(ピンク色の方)が答えなのですが、よく分かりません。どなたか解説をお願い致しますm(_ _)m

質問者からの補足コメント

• 補足すると、①反射するはずの波が固定波に到達していない時の反射波の形、②そこからの定常波の形の求め方、③x＝cmの式をx＝sにする方法、④どうして答えの0.2sの所は0.6sと1.0sの所より波が小さいのか、⑤④はx＝1cmの媒質の変位に関しての問題だからなのか(私の予想)
  分からないことが多すぎるので「意味がわからない」とまとめさせて頂きました。
  出来れば①～⑤まで1つずつ解説しながら教えて下さると嬉しいです。よろしくお願いします。

    補足日時：2022/12/02 22:15

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2022/12/02 22:51

No.1 です。

「補足」を見ました。

＞①①反射するはずの波が固定波に到達していない時

意味不明です。
x=1 cm 位置までまだ到達していなければ、「まだ来ていない」ということです。波が来ていなければ、その「揺れ」はないということ。

＞②そこからの定常波の形の求め方

定常波なんて関係ないです。
その位置でどう揺れるか、その時間変化ということです。

＞③x＝cmの式をx＝sにする方法

時間をずらして、その時間の「波の配置」を書くしかありません。
要領が分かれば「その位置の揺れの時間変化」を想像できるようになるとは思いますが、慣れていなければ例えば「0.1 秒おき」の「コマ送りの絵」をかいてみるしかないです。

＞④どうして答えの0.2sの所は0.6sと1.0sの所より波が小さいのか

反射波が、1.0秒後、0.6秒後には x=1 の位置に到達しているが、0.2 秒後ではまだ到達していないから。
「時間経過」を追えていませんね？

＞⑤④はx＝1cmの媒質の変位に関しての問題だからなのか(私の予想)

そうですよ。それ以外にありませんよ。

この回答へのお礼

yhr2様に教えて頂いたものと、先生に教えて貰ったものを合わせて理解することが出来ました。
ありがとうございましたm(_ _)m

お礼日時：2022/12/03 14:27

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2022/12/03 00:33

No.2 です。

x＝1 の位置での振幅の時間変化を書き出してみましょう。

時刻ｔ　進行波の振幅：y1　　反射波の振幅：y2　　合成振幅：y=y1+y2
0 　　　0 　　　　　　　　0 　　　　　　　0
0.1　　　　(√2)/2　　　　　　　0　　　　　　　　　　(√2)/2
0.2　　　　1　　　　　　　　　　0　　　　　　　　　1
0.3　　　　(√2)/2　　　　　　　0　　　　　　　　　　(√2)/2
0.4　　　　0　　　　　　　　　　0　　　　　　　　　0　　　←反射波が x=1 に到達
0.5　　　　-(√2)/2　　　　　　-(√2)/2　　　　　　　-√2
0.6　　　　-1　　　　　　　　　-1　　　　　　　　　-2
0.7　　　　-(√2)/2　　　　　　-(√2)/2　　　　　　　-√2
0.8　　　　0　　　　　　　　　　0　　　　　　　　　0
0.9　　　　(√2)/2　　　　　　　(√2)/2　　　　　　　√2
1.0　　　　1　　　　　　　　　　1　　　　　　　　　2
1.1　　　　(√2)/2　　　　　　　(√2)/2　　　　　　　√2
1.2　　　　0　　　　　　　　　　0　　　　　　　　　0

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2022/12/02 22:53

No.2 です。

ちょっと補足。

＞⑤④はx＝1cmの媒質の変位に関しての問題だからなのか(私の予想)

まさか、「波」とは「媒質が進んで行くこと」などと考えてはいませんよね？
媒質は、その場で「上下」に揺れているだけで進んではいません。
「波が進む」とは「波の位相が進む」のであって、媒質はその場で揺れているだけです。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2022/12/02 20:47

＞この問題の(3)のaの意味がわかりません。

問題の意味が分からないということ？

問題文で与えられている図が「y-x 図」つまり「ある瞬間に時間を止めたときの、波の空間上の配置」を書いた図だということは分かるかな？

それに対して、(3)a で書けといっているのは「y-t 図」つまり「特定の位置における『揺れ（振幅）』の時間的な変化」です。

「y-x 図」は時間を固定したもの、「y-t 図」は位置（座標）を固定したものです。

(3)a では「x=1 cm」の位置といっているので、図に書かれた波の「左端」の位置で、これから振幅がどのように時間変化していくのかを「コマ送り」しながら書いていくしかありません。
図に書かれた波が「左に進む」のと、それが原点（x=0）で反射してくるものとの「合成（波の重ね合わせ）」になります。
その際、「固定端での反射」が「入射波」とどのような関係になるのかがポイントです。

固定端での反射は、なわとびの「なわ」の端っこが「固定」されているイメージで、端では「固定された方向」に向かって力がかかるので、反射波は「入射波の延長（=透過波）を鏡対象に折り返したもの」に対して「上下が逆転」することになります。
そのイメージは、下記のようなアニメで確認できます。
↓
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/housoku/k …
http://irobutsu.a.la9.jp/movingtext/HanshaTouka/ …