波の作図 1 作図 1 正弦波の生成 x 軸に沿った媒質があり，原点 x = 0 に周期 T の単振動を行う波源がある．波源の振動が時刻 T t = 0 にはじまったとして，時間が経過するごとの媒質の変位の様子（波形）の概略を図示して 4 1 みよう．ただし，x 軸の 1 目盛りは波長である． 4 波の作図《解答図》 2 波の作図 3 作図 2 自由端反射図のように，自由端に入射するパルス波がある．反射波，および入射波と反射波の重ねあわせで生じる合成波を作図してみよう．波の作図《解答図》 4 波の作図 5 作図 3 自由端反射図のように，固定端に入射するパルス波がある．反射波，および入射波と反射波の重ねあわせで生じる合成波を作図してみよう．波の作図《解答図》 6 波の作図 7 作図 4 定常波図のように，周期 T で波長の等しい右向き，および左向きの正弦進行波が重ねあわさっているとき，重ねあわせで生じる合成波を作図してみよう．波の作図《解答図》 8 波の作図 9 作図 5 弦の固有振動ある長さの両端が固定された一様な弦の固有振動の様子を，波長が長い順に 4 つ図示せよ． ............................................................................................... 《解答図》波の作図 10 作図 6 気柱の固有振動 I ある長さの一様な閉管（一方が開口で他方が閉口の管）内の気柱の固有振動の様子を，波長が長い順に 3 つ図示せよ． ............................................................................................... 《解答図》波の作図 11 作図 7 気柱の固有振動 II 長さを変えることができる一様な閉管内の気柱において，ある波長の音波が共鳴するときの固有振動の様子を，管が短い順に 3 つ図示せよ． ............................................................................................... 《解答図》波の作図 12 作図 8 気柱の固有振動III ある長さの一様な開管（両方が開口の管）内の気柱の固有振動の様子を，波長が長い順に 3 つ図示せよ． ............................................................................................... 《解答図》波の作図 13 作図 9 円形波の干渉図のように，2 つの同位相の波源から，いずれも波長 λ の円形波が拡がっている．波源間の距離は 3λ である．図には，ある 2 つの時刻におけるそれぞれの波源からの波の山と谷が示してある．強めあう位置（山と山・谷と谷が出遭う），弱めあう位置（山と谷が出遭う位置）を見つけ，合成波の腹線および節線を作図してみよう．波の作図 14 波の作図《解答図》 15 波の作図 16 波の作図 17 作図 10 うなり振動数 f1 の波 1 と，f1 とわずかに異なる振動数 f2 の波 2 がある．下図は，ある位置において，波 1 と波 2 による振動を合成した様子である．