【演習】波のグラフ 〜y-tグラフ〜

物理基礎【波】第5講『波のグラフ 〜y-tグラフ〜』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

波のグラフ 〜y-tグラフ〜時刻 t を固定すると波のy-x グラフが得られます。しかし，固定する変数は t じゃなくてもいいわけで，x の方を固定したらグラフはどうなるんだ，というのが今回のテーマです。...

問題

原点Oにある波源から，x軸を正方向に進む波が発生している。 下図に示すy-tグラフは，x＝1.0mの位置に波が到達した時刻をt＝0sとして，その位置における媒質の振動の様子を表したものである。 以下の各問に答えよ。

[Level.1]
x＝1.0mの位置にある媒質が，はじめて山になる時刻は，このy-tグラフから読み取れるか。 読み取れるならばその時刻を答えよ。

[Level.2]
x＝2.0mの位置にある媒質が，はじめて山になる時刻は，このy-tグラフから読み取れるか。 読み取れるならばその時刻を答えよ。

[Level.3]
波の振動数を2倍にしたときの，x＝1.0mの位置におけるy-tグラフを書け。 ただし，x＝1.0mの位置に波が到達した時刻をt＝0sとし，振動数以外ははじめと変わっていないものとする。

この下に答えを載せていますが，まずは自力で考えてみましょう。

答え

[Level.1]
1.5s

[Level.2]
読み取れない

[Level.3]
下図参照。