問3 次の文中の ア ， イ にあてはまる語句の組合せとして正しいものはどれか。…
問1 ～問4 に答えよ。
問3 次の文中の ア ， イ にあてはまる語句の組合せとして正しいものはどれか。下 の1 ～4 のうちから一つ選べ。
波の重ね合わせを利用することで，様々な波を打ち消すことができる。図はアクティブノ イズキャンセリングを用いたイヤホンの模式図である。このイヤホンでは外から鼓膜に届く 騒音を打ち消すために，内蔵したスピーカーから音波を発している。 一般に波が正弦波の場合には，その正弦波に対して，媒質の変位の向きが ア ，変位 の大きさが イ 波を重ね合わせると，もとの正弦波を消すことができる。 イヤホン 騒音 スピーカー 音波
- 1 ア：同じで イ：等しい向きが同じ波を重ねると、打ち消されずに強め合ってしまいます。
- 2 ア：同じで イ：異なる向きが同じでは打ち消せず、大きさも等しくなければなりません。
- 3 ア：逆で イ：等しい向きが逆で大きさが等しい波を重ねると、変位の和がどこでも0になります。
- 4 ア：逆で イ：異なる向きは正しいものの、大きさが違うと打ち消し残りが生じます。
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3です。2つの波が重なったとき、その点の変位は2つの変位の和になります。これを波の重ね合わせといいます。したがって、もとの波と同じ大きさで向きだけが逆の波を重ねると、和がどこでも0になって波が打ち消されます。大きさが違えば打ち消し残りが生じ、向きが同じであれば逆に強め合ってしまうので、条件は向きが逆で大きさが等しいことになります。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00019.htm）を加工して作成