理科ラボ

物理基礎|波(1)波の性質

進むのは「振動」で、ロープは進まない

この教材のために作ったオリジナル問題です。

答えを選ぶと、正解とわけが出ます。図の問題は、答えたあとに図が動いて確かめられます。

問1選んで答える

振動数 5.0 Hz、波長 0.40 m の波の速さは?

答えと解説

正解:2.0 m/s

v = fλ = 5.0 × 0.40 = 2.0 m/s。

問2選んで答える

周期 0.25 s の波の振動数は?

答えと解説

正解:4.0 Hz

f = 1 / T = 1 ÷ 0.25 = 4.0 Hz(1 秒に 4 回振動する)。

問3選んで答える

速さ 340 m/s の音で、振動数 170 Hz のときの波長は?

答えと解説

正解:2.0 m

λ = v / f = 340 ÷ 170 = 2.0 m。

問4選んで答える

ロープを伝わる波で、手を振る振動数を 2 倍にした。波の速さと波長はどうなる?

答えと解説

正解:速さは同じ、波長は半分

速さは媒質で決まるので同じ。v = fλ より、f が 2 倍なら λ は半分。

問5考えてから見る

横波と縦波のちがいを、「振動の向き」を使って説明しよう。音はどちらか。

答えと解説

横波は、媒質の振動の向きが波の進む向きと垂直(ロープの波・光)。縦波は、振動の向きが進む向きと同じで、密と疎が伝わる(ばね・音)。音は空気の縦波。

自分の答えに、次のことが入っていたかくらべてみよう

  • 横波は振動が進む向きと垂直と書いている
  • 縦波は振動が進む向きと同じで、音は縦波と書いている