長いつるまきばねを水平に伸ばし、その一方の端をばねの伸びる向きに前後にすばやくゆ…
長いつるまきばねを水平に伸ばし、その一方の端をばねの伸びる向きに前後にすばやくゆすって波を送りました。このとき、ばねを伝わっていく波について正しいものはどれか。
- ⑴ ばねそのものが波と一緒に進む向きへ運ばれ、端の方へ少しずつ集まっていく波が伝えるのは振動とエネルギーで、ばね自体が運ばれていくわけではありません。
- ⑵ ばねの各部分は波の進む向きと垂直に振動し、この波は横波と呼ばれる横波になるのは端を横向きにゆすった場合で、伸びる向きにゆすった今回はあてはまりません。
- ⑶ ばねの各部分は波の進む向きに沿って振動し、この波は縦波と呼ばれる振動の向きと波の進む向きが同じ波が縦波で、この送り方でできる波にあたります。
- ⑷ ばねの各部分は円をえがくように動き、縦波と横波が同時に伝わっていく端を一つの向きにゆすっただけなので、各部分の振動もその向きに沿ったものになります。
解説
正解は⑶です。波は、媒質の各部分の振動の向きと波の進む向きの関係によって、縦波と横波に分けられます。つるまきばねの端をばねの伸びる向きに前後にゆすると、ばねの各部分も同じ向きに前後に振動しながら、その振動が次々と伝わっていきます。このように振動の向きと波の進む向きが平行な波が縦波です。端を横向きにゆすった場合には、振動の向きが波の進む向きと垂直な横波ができます。
AIが生成したオリジナル問題です。実際の試験問題ではありません。