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第18講
波動
教科書P.166~171
波とは?
波の進行の様子
縦波と横波
http://www.fzt.jp/
【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
【A 波とは何か】
A
①
②
③
④
B
●ゴムでつながれた台車の動き
C
D
E
【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
【B 波を表す量】 ひもの端を振動させたときに
生じる波
【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  [Hz]
周期 T [s]
【B 波を表す量】
【振動数と周期の関係】
1
=

振動数 の単位[Hz]=[1/s]
【B 波を表す量】
波は1周期( 秒)で1波長進む
ここまで進む
のに秒かかる
‹——£ ¸
‘¬ ‚³ v= ŽžŠÔ= T = f ¸
進んだ距離λ
【B 波を表す量】
振動数[Hz]⇒1秒間に個が波できる
=4.0Hz の場合
4個の波ができた
【B 波を表す量】 振動数 [Hz] の場合
1秒で回振動
 個の波(長さ λ)
進んだ距離は (速さ)×1.0s=
(問題18-1)
 = 0.3 s
 = 0.8 s
【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
【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
【C 波の種類】
c. 縦波の横波表示
波の進行方向(軸)に正の変位を,軸の方向に変換
密
疎
密
y
0
x
【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
【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
【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
記号
変位が0
次の瞬間に
変位が正→負
bf j
f
疎 密 速度が0
疎
次の瞬間に
速度が正→負
次の瞬間に
変位が負→正
b j
密
次の瞬間に
速度が負→正
d
谷
h
d
山
谷
速度が正に最大 b j
速度が負に最大 f
密
疎
変位が正に最大
変位が負に最大
d h
h
粗密
山谷
山 谷
山

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