$x$軸上を正の向きに進む横波の波形が与えられています。点AからPの中から、指定された点と同位相または逆位相の点をすべて選ぶ問題です。同位相とは、波の位相(位置)が同じであることを意味し、逆位相とは位相が180度異なることを意味します。

応用数学波動位相物理
2025/4/29

1. 問題の内容

xx軸上を正の向きに進む横波の波形が与えられています。点AからPの中から、指定された点と同位相または逆位相の点をすべて選ぶ問題です。同位相とは、波の位相(位置)が同じであることを意味し、逆位相とは位相が180度異なることを意味します。

2. 解き方の手順

同位相の点:波の形が同じ位置にある点を探します。例えば、同じ高さで、同じ方向に変化している点です。
逆位相の点:波の形が正反対の位置にある点を探します。例えば、同じ高さでも、片方が上に移動しようとしているとき、もう片方が下に移動しようとしている点です。
各点の位相を考えると、以下のようになります。
(a) 点Aと同位相の点:
Aはy=0y=0で、波が上に移動しようとしている点です。
同様の点は、Jです。
(b) 点Aと逆位相の点:
Aはy=0y=0で、波が上に移動しようとしている点です。
正反対の点は、Eです。
(c) 点Bと同位相の点:
Bはy>0y > 0で、波が上に移動しようとしている点です。
同様の点は、Kです。
(d) 点Bと逆位相の点:
Bはy>0y > 0で、波が上に移動しようとしている点です。
正反対の点は、Fです。
(e) 点Dと同位相の点:
Dはy>0y > 0で、波が下に移動しようとしている点です。
同様の点は、Mです。
(f) 点Dと逆位相の点:
Dはy>0y > 0で、波が下に移動しようとしている点です。
正反対の点は、Hです。
(g) 点Eと同位相の点:
Eはy=0y = 0で、波が下に移動しようとしている点です。
同様の点は、A, Iです。
(h) 点Eと逆位相の点:
Eはy=0y = 0で、波が下に移動しようとしている点です。
正反対の点は、J, Oです。

3. 最終的な答え

(a) 点Aと同位相の点:[ J ]
(b) 点Aと逆位相の点:[ E ]
(c) 点Bと同位相の点:[ K ]
(d) 点Bと逆位相の点:[ F ]
(e) 点Dと同位相の点:[ M ]
(f) 点Dと逆位相の点:[ H ]
(g) 点Eと同位相の点:[ A, I ]
(h) 点Eと逆位相の点:[ J, O ]

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