問3 図は,x 軸の正の向きに進むある時刻の縦波を横波で表示したもので,媒質のx…
問1 ~問4 に答えよ。
問3 図は,x 軸の正の向きに進むある時刻の縦波を横波で表示したもので,媒質のx 軸の正の 向きの変位をy 軸の正の向きとして表している。この時刻の媒質について説明した文とし て間違っているものはどれか。下の1 ~4 のうちから一つ選べ。
y A B C D E F G x
- 1 媒質が最も疎となっている位置は,A,E である。変位が0で媒質が離れていく位置が、最も疎になります。
- 2 媒質が最も密となっている位置は,C,G である。変位が0で媒質が集まってくる位置が、最も密になります。
- 3 媒質の速度が0 となっている位置は,B,D,F である。変位が最大や最小になる位置では、媒質の速度は0になります。
- 4 媒質の速度がx 軸の正の向きに最大となっている位置は,A,E である。疎の位置と密の位置では、媒質の動く向きが逆になります。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は4です。縦波を横波で表すと、変位が0で前後から媒質が集まってくる位置が最も密、離れていく位置が最も疎になります。媒質の速度が最大になるのは、変位が0の位置、つまり疎や密になっている位置です。ただし向きは疎の位置と密の位置で逆になるため、4のようにAとEの両方が正の向きに最大とはなりません。1から3は、いずれも正しい内容です。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00009.htm)を加工して作成