$x$軸上を負の方向に進む縦波の変位を横波的に表示した図が与えられている。この図を元に、媒質の点が以下の状態になっている点をAからIの中から全て選ぶ問題です。 (a) 最も密 (b) 最も疎 (c) 振動の速度が0 (d) 振動の速度が右向きに最大 (e) 振動の速度が左向きに最大

1. 問題の内容

$x$軸上を負の方向に進む縦波の変位を横波的に表示した図が与えられている。この図を元に、媒質の点が以下の状態になっている点をAからIの中から全て選ぶ問題です。

(a) 最も密

(b) 最も疎

(c) 振動の速度が0

(d) 振動の速度が右向きに最大

(e) 振動の速度が左向きに最大

2. 解き方の手順

縦波の変位を横波表示で表した図から、縦波における媒質の状態を判断します。縦波が$x$軸の負の方向に進むことに注意します。

(a) 最も密：縦波において、媒質が最も圧縮されている状態。横波表示では、変位が負から正に変わる点に対応します。

図を見ると、DとHが該当します。

(b) 最も疎：縦波において、媒質が最も疎になっている状態。横波表示では、変位が正から負に変わる点に対応します。

図を見ると、BとFが該当します。

(c) 振動の速度が0：縦波において、媒質の速度が0の状態。横波表示では、変位が最大または最小となる点に対応します。

図を見ると、A、C、E、G、Iが該当します。

(d) 振動の速度が右向きに最大：縦波において、媒質の速度が正の方向に最大の状態。横波表示では、変位が0で、負から正に変わる点に対応します。

図を見ると、DとHが該当します。

(e) 振動の速度が左向きに最大：縦波において、媒質の速度が負の方向に最大の状態。横波表示では、変位が0で、正から負に変わる点に対応します。

図を見ると、BとFが該当します。

3. 最終的な答え

(a) 最も密：D, H

(b) 最も疎：B, F

(c) 振動の速度が0：A, C, E, G, I

(d) 振動の速度が右向きに最大：D, H

(e) 振動の速度が左向きに最大：B, F