波動

63問 • 2年前

すり身ちくわ

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ある場所に生じた振動が、次々とまわりに伝わる現象を①、または②という。波を伝える物質を③、小石の落下点のように、最初に振動を始めたところを④という。

波, 波動, 媒質, 波源

ある瞬間における波の形を①といい、①の移動する速さを②という。

波形, 波の速さ

波源が短い時間だけ振動すると、孤立した波が生じる。このような波を①という。一方、波源が振動を続けると、連続的な波が生じる。このような波を、②という。

パルス波, 連続波

ばねにおもりをつるすと、つりあいの位置で、おもりは静止する。その位置からおもりを引き下げてはなすと、おもりは、つりあいの位置を中心に、周期的に振動する。このような振動を①という。①は最も基本的な振動である。一定の速さで円周上を運動(②)している物体に、横から光をあて、その影を…。この運動も①である。

単振動, 等速円運動

物体が1回の振動に要する時間Tを①、1秒間あたりの振動の回数fを②という。②の単位には③(記号④)が用いられてられ、1④=1回/s

周期, 振動数, ヘルツ, Hz

周期T［s］と振動数f［Hz］の関係は、①の式で表される。

f=1/T

振動の中心からの位置のずれを①という。また、①の最大値Aは、②とよばれる。

変位, 振幅

波源が単振動をすることによって生じる波形は、①のような曲線になる。波形が①のようになる波を②という。

正弦曲線, 正弦波

正弦波の波形の最も高いところを①、最も低いところを②という。また、隣り合う①と①(②と②)の間隔の距離を③という。波動の中心からの①の高さ(②の深さ)が波の④である。

山, 谷, 波長, 振幅

波の速さの公式は①。

v=λ/T=fλ

周期的な波のある一点の振動状態を①という。同じ①が他の点にある場合は、それらのことを②と言い、①が逆な他の点をがある場合はそれらを③と言う。

位相, 同位相, 逆位相

正弦波など、媒質の振動方向が、波の進行方向に垂直な波を①という。ばねを引いて離すなど、媒質の振動方向が、波の進行方向に平行な波を②(③)という。

横波, 縦波, 疎密波

2つの波が重なりあうときのようすを観察すると、媒質の変位yは、2つの波の変位yA,yBの和になることがわかる(①)。これを、②といい、重なりあってできる波を③という。また、重なりあった2つの波は、通り過ぎた後、互いの影響を受けることなく進行する。このような性質を④という。

y=yA+yB, 重ねあわせの原理, 合成波, 波の独立性

2つの正常波が、直線上を同じ速さで逆向きに進み、重なりあったとする。このときの合成波の波形は、全く振動しない部分(①)と大きく振動する部分(②)とが交互に並び、どちらへも進まないよう見える。このような波を③(④)という。③に対して、合成前の2つの波のように、波形が進む波を⑤という。

節, 腹, 定常波, 定在波, 進行波

隣り合う節と節(または腹と腹)の間の距離は①である。

λ/2

波は、媒質の端や、異なる媒質との境界で反射する。反射する前の波を①、反射した後の波を②という。

入射波, 反射波

①において、波はそのままの形で反射される。その反射を②という。一方、③において、波は変位が反転した形で反射される。その反射を④という。

自由端, 自由端反射, 固定端, 固定端反射

物質を伝わる縦波(疎密波)を①という。また、①を発するものを②(③)という。

音波, 音源, 発音体

空気中の音波の速さの式は①。tは②であり、③と間違えない

V=331.5+0.6t, 温度, 時間

音の３要素は①(②)・③(④)・⑤(⑥)。

音の大きさ, 振幅, 音の高さ, 振動数, 音色, 波形

ヒトが聞き取ることのできる音(①)の振動数はおよそ②〜③Hzの範囲である。③Hz以上は④と呼ばれる。

可聴音, 20, 20000, 超音波

音の基準は①Hz(「②」の音)。振動数が③倍高い音を④高い音という。

440, ラ, 2, 1オクターブ

振動数が少しだけ異なる2つの音を同時に鳴らすと、音の大きさが周期的に変化する現象を①という。波長が②ずれると③うなる。1回の①から次の①までの時間を④という。

うなり, 1個, 1回, うなりの周期

振動数f1［Hz］、f2［Hz］の2つの波でうなりが生じるとき、1秒間うなりの回数fは①という式で表される。

f=|f1-f2|

おんさは、誰が叩いても同じような振動をして、同じ高さの音が鳴る。このように、振動する物体は、その物体に固有の振動数で振動する。この振動を①といい、その振動数を②という。

固有振動, 固有振動数

長さL［m］の弦にできる定常波の腹の数がmのとき、その波長をλ＊m［m］とすると、①という式が成り立つ。

λ＊m=2L/m, f＊m=v/λ＊m=(m/2L)v

弦の固有振動数f＊m［Hz］は、弦を伝わる波の速さをv［m/s］とすると、①という式で表される。①において、m(腹の数)=1のときの振動を②、m=n(n=2,3…)のときの振動を③という。また、そのとき生じる音を、それぞれ④、⑤…という。

f＊m=v/λ＊m=(m/2L)v, 基本振動, n倍振動, 基本音, n倍音

弦を伝わる波の速さは、弦の①ほど速く、また、弦の単位長さあたりの質量が小さい(②)ほど速くなる。

張力が大きい, 綿密量が小さい

試験管のびんの口から息を吹き込むと、それらの長さや吹き込み方に応じて、決まった高さの音が鳴る。これは、管の中の空気(①)が固有振動するためである。一端だけが閉じた管を②といい、両端が開いた管を③という。

気柱, 閉管, 開管

閉管の波長の公式は①。固有振動数の公式は②。

λ＊m=(4L)/(2m-1), λ＊m=((2m-1)/(4L))V

開管の波長の公式を①。固有振動数の公式を②という。

λ＊m=(2L)/m, f＊m=m/(2L)V

管の端から、実際にできる腹の位置までの距離を①。

開口端補正

物体は、その固有振動数に等しい振動数の周期的な力を受けると大きく振動する。この現象を①(②)という。

共振, 共鳴

正弦波では、媒質が動く速さは振動の中心(y=①)で②となり、振動の両端(山や谷の位置)で③となる。

0, 最大, 0

周期の計算式は①。波長の計算方法は②。

T=λ/v, λ=Tv

y-xグラフとy-①グラフを間違えない。

【自由端反射の書き方】①

y軸で折り返す, その点と実線の座標を足したところに点を打つ

【固定端反射の書き方】①→②→③

y軸で折り返す, x軸で折り返す, その点と実線の座標を足したところに点を打つ

【逆方向から来た正弦波と重なりあうとどうなるか】①が出会う点→腹。②が出会う点→節

同位相, 逆位相

定常波において、隣りあう節と節(または腹と腹)の間の距離は①である。

λ/2

自由端では，入射波と反射波の変位が常に等しく、定常波の①となる。固定端ではその逆。

腹

Hzが出てきたら①が使われている公式を全て思い出す。

問題を見たら、単位が同じかどうかすぐ確認する。

はい

記号が答えになる時は単位に①を付ける

［］

物質が電気を帯びることを①という。この時生じた電気を②という。アクリル棒とポリエチレンシートをこすりあわせると、これらの間には力がはたらく。このような力を③といい、③がはたらく空間には④(⑤)が生じているという。静電気の原因になるものを⑥といい、⑥の量を⑦という。単位には、⑧(記号⑧)が用いられる。⑥には、⑨と⑩の2種類があり、同種の⑥には〈11〉(〈12〉)がはたらき、異種の⑥には〈13〉がはたらく。

帯電, 静電気, 静電気力, 電場, 電界, 電荷, 電気量, クーロン, C, 正電荷, 負電荷, 斥力, 反発力, 引力

金属は、その内部に自由に動くことのできる電子(①)をもつため、電気をよく通す。金属のように、電気をよく通す物質を②という。一方、ガラスやゴムのように、電気をほとんど通さない物質を③(④)という。③は、①をもたない。また、ケイ素やゲルマニウムなどの物質は、電気の通しやすさが②と③の中間程度であり、⑤とよばれる。

自由電子, 導体, 不動体, 絶縁体, 半導体

導線の任意の断面を、t［s］間に大きさqの電気量が通過する時、電流の大きさは

I=q/t

断面積S［m^2］の導線において、電気量-e［C］の自由電子が、平均して速さv［m/s］で移動しているとする。ある断面をt［s］間に通過する電子の数は、長さvt［m］、断面積S［m^2］の体積vtS［m^3］中にある①個である。I［A］は、②という式で求められる。

nvtS, I=envS

電流を流そうとするはたらきの大きさを①(②)という。

電圧, 電位差

オームの法則の式は①。

I=V/R

電荷の流れを①という。

電流

抵抗は長さに①し、断面積に②する。その式は③。

比例, 反比例, R=ρL/S

抵抗率の単位には①(記号②)が使われる。

オームメートル, Ω・m

接続した抵抗を1つの抵抗とみなしたとき、これを①という。

合成抵抗

抵抗の直列接続の式は①。

R=R＊1+R＊2

抵抗の並列接続の式は①。答えの時②にするのを忘れない。

1/R=(1/R＊1)+(1/R＊2), R=

直列では、V=①、I=②。

V1+V2, I1=I2

並列では、V=①、I=②。

V1=V2, I1+I2

導体から発生する熱を①という。その公式は②。

Q=VIt

ジュール熱は電流がする仕事に等しい。この電流がする仕事を①という。また、電流が単位時間にする仕事、すなわち仕事率を②という。①の公式が③、②の公式が④。

電力量, 電力, W=VIt, P=VI

1Wの電力で1時間にする仕事の量を単位とする①や、その1000倍の②などがある。

1ワット時, 1キロワット時

弦を伝わる波の速さvは弦の張力の大きさをS、その綿密度をρとすると①の式で表せる。

v=√S/√ρ

線密度ρの単位は①。

kg/m

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波, 波動, 媒質, 波源

ある瞬間における波の形を①といい、①の移動する速さを②という。

波形, 波の速さ

パルス波, 連続波

単振動, 等速円運動

物体が1回の振動に要する時間Tを①、1秒間あたりの振動の回数fを②という。②の単位には③(記号④)が用いられてられ、1④=1回/s

周期, 振動数, ヘルツ, Hz

周期T［s］と振動数f［Hz］の関係は、①の式で表される。

f=1/T

振動の中心からの位置のずれを①という。また、①の最大値Aは、②とよばれる。

変位, 振幅

波源が単振動をすることによって生じる波形は、①のような曲線になる。波形が①のようになる波を②という。

正弦曲線, 正弦波

山, 谷, 波長, 振幅

波の速さの公式は①。

v=λ/T=fλ

位相, 同位相, 逆位相

横波, 縦波, 疎密波

y=yA+yB, 重ねあわせの原理, 合成波, 波の独立性

節, 腹, 定常波, 定在波, 進行波

隣り合う節と節(または腹と腹)の間の距離は①である。

λ/2

波は、媒質の端や、異なる媒質との境界で反射する。反射する前の波を①、反射した後の波を②という。

入射波, 反射波

自由端, 自由端反射, 固定端, 固定端反射

物質を伝わる縦波(疎密波)を①という。また、①を発するものを②(③)という。

音波, 音源, 発音体

空気中の音波の速さの式は①。tは②であり、③と間違えない

V=331.5+0.6t, 温度, 時間

音の３要素は①(②)・③(④)・⑤(⑥)。

音の大きさ, 振幅, 音の高さ, 振動数, 音色, 波形

ヒトが聞き取ることのできる音(①)の振動数はおよそ②〜③Hzの範囲である。③Hz以上は④と呼ばれる。

可聴音, 20, 20000, 超音波

音の基準は①Hz(「②」の音)。振動数が③倍高い音を④高い音という。

440, ラ, 2, 1オクターブ

うなり, 1個, 1回, うなりの周期

振動数f1［Hz］、f2［Hz］の2つの波でうなりが生じるとき、1秒間うなりの回数fは①という式で表される。

f=|f1-f2|

固有振動, 固有振動数

長さL［m］の弦にできる定常波の腹の数がmのとき、その波長をλ＊m［m］とすると、①という式が成り立つ。

λ＊m=2L/m, f＊m=v/λ＊m=(m/2L)v

f＊m=v/λ＊m=(m/2L)v, 基本振動, n倍振動, 基本音, n倍音

弦を伝わる波の速さは、弦の①ほど速く、また、弦の単位長さあたりの質量が小さい(②)ほど速くなる。

張力が大きい, 綿密量が小さい

気柱, 閉管, 開管

閉管の波長の公式は①。固有振動数の公式は②。

λ＊m=(4L)/(2m-1), λ＊m=((2m-1)/(4L))V

開管の波長の公式を①。固有振動数の公式を②という。

λ＊m=(2L)/m, f＊m=m/(2L)V

管の端から、実際にできる腹の位置までの距離を①。

開口端補正

物体は、その固有振動数に等しい振動数の周期的な力を受けると大きく振動する。この現象を①(②)という。

共振, 共鳴

正弦波では、媒質が動く速さは振動の中心(y=①)で②となり、振動の両端(山や谷の位置)で③となる。

0, 最大, 0

周期の計算式は①。波長の計算方法は②。

T=λ/v, λ=Tv

y-xグラフとy-①グラフを間違えない。

【自由端反射の書き方】①

y軸で折り返す, その点と実線の座標を足したところに点を打つ

【固定端反射の書き方】①→②→③

y軸で折り返す, x軸で折り返す, その点と実線の座標を足したところに点を打つ

【逆方向から来た正弦波と重なりあうとどうなるか】①が出会う点→腹。②が出会う点→節

同位相, 逆位相

定常波において、隣りあう節と節(または腹と腹)の間の距離は①である。

λ/2

自由端では，入射波と反射波の変位が常に等しく、定常波の①となる。固定端ではその逆。

腹

Hzが出てきたら①が使われている公式を全て思い出す。

問題を見たら、単位が同じかどうかすぐ確認する。

はい

記号が答えになる時は単位に①を付ける

［］

帯電, 静電気, 静電気力, 電場, 電界, 電荷, 電気量, クーロン, C, 正電荷, 負電荷, 斥力, 反発力, 引力

自由電子, 導体, 不動体, 絶縁体, 半導体

導線の任意の断面を、t［s］間に大きさqの電気量が通過する時、電流の大きさは

I=q/t

nvtS, I=envS

電流を流そうとするはたらきの大きさを①(②)という。

電圧, 電位差

オームの法則の式は①。

I=V/R

電荷の流れを①という。

電流

抵抗は長さに①し、断面積に②する。その式は③。

比例, 反比例, R=ρL/S

抵抗率の単位には①(記号②)が使われる。

オームメートル, Ω・m

接続した抵抗を1つの抵抗とみなしたとき、これを①という。

合成抵抗

抵抗の直列接続の式は①。

R=R＊1+R＊2

抵抗の並列接続の式は①。答えの時②にするのを忘れない。

1/R=(1/R＊1)+(1/R＊2), R=

直列では、V=①、I=②。

V1+V2, I1=I2

並列では、V=①、I=②。

V1=V2, I1+I2

導体から発生する熱を①という。その公式は②。

Q=VIt

電力量, 電力, W=VIt, P=VI

1Wの電力で1時間にする仕事の量を単位とする①や、その1000倍の②などがある。

1ワット時, 1キロワット時

弦を伝わる波の速さvは弦の張力の大きさをS、その綿密度をρとすると①の式で表せる。

v=√S/√ρ

線密度ρの単位は①。

kg/m