問2 図のように,長さ1.2 m の弦を振動させたところ,両端A,B を節とし,…
問1 ~問4 に答えよ。
問2 図のように,長さ1.2 m の弦を振動させたところ,両端A,B を節とし,腹が3 つある 定常波(定在波)ができた。この定常波をつくるもとの進行波の波長は何m か。下の1 ~5 のうちから一つ選べ。
A B 1.2 m
- 1 0.4半波長の値です。波長はこの2倍になります。
- 2 0.81.2÷3=0.4mが半波長なので、波長は0.8mです。
- 3 1腹が2つ強のときの値にあたり、この条件とは合いません。
- 4 1.2弦の長さそのままの値で、腹が2つのときの波長です。
- 5 1.8与えられた条件からは出てこない値です。
解説
正解は2です。両端が節で腹が3つの定常波では、弦の長さが半波長の3つ分にあたります。したがって半波長は1.2÷3で0.4m、波長はその2倍で0.8mとなります。定常波では、となり合う節と節の間隔が半波長になる、という関係を使うのが手順です。腹の数が増えるほど波長は短くなります。腹の数と波長の関係は、図をかいて節の位置を数えると確実になります。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00001.htm)を加工して作成