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波について
定常波となるように仕切りの壁を作って、壁から壁に波を送れば定常波になりますが、(当たり前ですが)壁を少しずらせば反射波の位相はだんだんとずれていき、波は打ち消して消えてしまいます。
このエネルギーは何処へ行ったのですか?

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A 回答 (9件)

>つまりは作る時にエネルギーいくら必要か知らないと


>話にならないということでしょうか?

はい。全てが打ち消しあっている外部から閉じられた
定常波は過去に遡っても何もないので
最初から何も無かったと結論するしかないのです。
勿論、ANO7で述べた魔法の扉をどらえもんに出して貰えば
別ですけど。
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>まずは普通の波から考えようと思ったのです。


具体的な波の作り方がわからないのに、どうして
入射したエネルギーが消えたと結論出来るのですか?
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この回答へのお礼

つまりは作る時にエネルギーいくら必要か知らないと話にならないということでしょうか?
水面波や音波で考察しても問題は無いですか?

お礼日時:2016/08/22 02:47

>まずは一つの入射波が手前の壁にあたり、


>その反射波が向こうの壁にあたり、
>その反射波が手前にあたり…をくりかえし、
>最初の入射波とすべての反射波を足し合わせれば
>良いのですよね?

入射光はすんなり通し、反射光は100%反射する
魔法の鏡はどうやって入手します?
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
まずは普通の波から考えようと思ったのです。

お礼日時:2016/08/22 02:18

>右の壁からくる波を初期位相0から2πまで


>足し合わせたのですが、0になる計算になりました

全ての場所で、行き交うすべての波を足し合わせ、
総エネルギーを積分して求めないと意味ありません。

また、定常波が生じたところで壁を素早く閉じたとしても
波は一往復分しか中に残らないでしょう。どうします?

具体的な定常波の全体像や作り方を考えずに質問してませんか?
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます!
まずは一つの入射波が手前の壁にあたり、その反射波が向こうの壁にあたり、その反射波が手前にあたり…をくりかえし、最初の入射波とすべての反射波を足し合わせれば良いのですよね?

お礼日時:2016/08/21 20:01

>壁を少しずらせば反射波の位相はだんだんとずれていき、


>波は打ち消して消えてしまいます。

位相がずれただけでは波は消えませんよ。
ちゃんと数式で考えてます?
それとも感覚で言い放っているだけですか?

もし、壁による反射が無損失なら、波は永遠に
消えません。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます!
右の壁からくる波を初期位相0から2πまで足し合わせたのですが、0になる計算になりました
計算が間違っているのでしょうか?

お礼日時:2016/08/21 17:17

No.3です。



>結局なにに変わったのですか?

一般的には「熱」でしょう。
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この回答へのお礼

わかりました。ありがとうございます。少し考えてみます。

お礼日時:2016/08/21 16:43

右向きの物体と、左向きの物体とが、反発係数ゼロで衝突すれば、運動エネルギーはゼロになります。

エネルギーは「変形」や「振動」や「熱」エネルギーになります。

振動する物体の上向きの力と下向きの力とを合成すれば、力はゼロになります。
振動する物体の上向きの力(右向きに進行)と左向きに進行してきた上向きの力とを合成すれば、力は上向き2倍になります。
合成した力と、質量との関係で、加速度、速度、そして波の「変位」が生じます。「変位」そのものがエネルギーではありません。

単なる「合成」ですが。「波全体のエネルギー」などという概念ではなく、そこで振動運動している、たとえば「空気の分子」とか「水の分子」のエネルギーの話ですよね?

ちなみに、光や電磁波の場合には、こういった「振動運動する質量」は存在しません。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます!
そうです。この場合は分子の振動についての話です。
結局なにに変わったのですか?

お礼日時:2016/08/21 16:38

単純に記載しましたが、実際は周波数が違った、別の定在波に変わるのが実験の結果です。


いつかは、波が消えるのは、実際には媒質の内部損失がある為で、理想的な媒質であれば、新たな共振周波数に移行するだけで、振動は継続するはずです。
波が消えるとしたら、それは媒質の内部損失により、熱に変換される事になります。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます!
勉強になりました。
つまり壁の間隔はどうであれ、いずれ定常波になるということでしょうか?

お礼日時:2016/08/21 15:31

壁の移動になったんじゃないでしょうか?(中の媒質にとっては、外部へ仕事をした事になりますよね?)

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この回答へのお礼

回答ありがとうございます!
壁の間隔を変えて同様の実験を行った時についてです。
誤解を生んでしまいごめんなさい。

お礼日時:2016/08/21 15:23

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