第19講波動

第１９講
波動
教科書Ｐ．166～171
 「波動現象」について理解する。
 振動数，振幅，周期，波長等，波を表
す特徴的な物理量を理解する。
 縦波と横波の違いを理解する。
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1
【Ａ波】
隣の動きを遅れてマネする
張力
慣性
慣性
慣性
慣性
「波」とは，物体の一カ所に生じた歪みが，振動と
なって伝わっていく現象
復元力と慣性がポイント
2
【Ａ波とは何か】
A
B
●ゴムでつながれた台車の動き
C
D
E
①
②
③
④
3
【Ａ波】
波は何を伝えるか...
物質が直接伝わらない
波が伝えるものは「エネルギー」である
波を伝える物質を「媒質」という
音
地表
震源
地震
4
【Ｂ波を表す量】ひもの端を振動させたときに
生じる波
5
【Ｂ波を表す量】
波長λ[m]
山
振幅A [m]
変位
谷
媒質が1回振動するまでの時間
逆数は媒質が１秒
あたりに振動する回数
⇒ 振動数 𝑓 [Hz]
周期 T [s]
6
【Ｂ波を表す量】
【振動数と周期の関係】
振動数𝑓 の単位[Hz]=[1/s]
7
【Ｂ波を表す量】
波は1周期(𝑇 秒)で1波長進む
ここまで進む
のに𝑇秒かかる
進んだ距離λ
8
【Ｂ波を表す量】
振動数𝑓[Hz]⇒1秒間に𝑓個が波できる
𝑓=4.0Hz の場合
４個の波ができた
9
【Ｂ波を表す量】振動数𝑓 [Hz] の場合
１秒で𝑓回振動
𝑓 個の波(長さ𝑓 λ)
進んだ距離は (速さ)×1.0s＝
10
【Ｃ波の種類】
a. 横波
進行方向
進行方向と振動
方向が直角
振
動
方
向
横波は，固体しか伝わらない
(液体・気体では伝搬しない)
復元力が生じない
(生じにくい)
※ただし，「光」は固体，液体，気体どれでも伝搬する
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【Ｃ波の種類】
b. 縦波(疎密波)
密
疎
進行方向・振動方向
進行方向と振動方向が平行
固体・液体・気体どれでも伝搬する
12
【Ｃ波の種類】
ｃ. 縦波の横波表示
波の進行方向(𝑥軸)に正の変位を，𝑦軸の方向に変換
密
疎
密
y
0
x
13
【Ｃ波の種類】
ｃ. 縦波の横波表示
a
b
密
c
d
e
f
疎
g
h
i
j
k
密
y
0
x
14
【Ｃ波の種類】
ｃ. 縦波の横波表示
媒質の様子
記号
粗密
山谷
媒質の様子
変位が0
次の瞬間に
変位が正→負
速度が0
次の瞬間に
速度が正→負
次の瞬間に
変位が負→正
次の瞬間に
速度が負→正
変位が正に最大
変位が負に最大
速度が正に最大
速度が負に最大
記号
粗密
山谷
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