波のグラフは横軸が
か
かを確認することが大切なのよね。
そうだね。この問題では横軸が
だね。横軸が
のグラフからは何が分かるんだっけ？
横軸が
のグラフは、ある時刻の波形を表しているんだから、波長が分かるのね。
グラフから波長は分かったけど、求めたいのはこの波の速度だね。波を色分けして、緑色の波形は
=0s、水色の波形は
=0.2sの波形だ。
水色の方が0.2s後なんだから、例えば
=3mのところの緑色の山は、左に動いたっていうことよね。
そうとも限らないよ。波って同じ形が続くから、いろんな可能性が考えられるんだ。例えば、こんな風に右に動いている可能性もあるよね。
他にもさらに１波長分とか、２波長分動いて、水色の波形になっている可能性もあるから、いくらでも考えられるんだ。
ヒントっぽいのは、最後の説明かな？「媒質の変位
は単調に増加した。」っていうところ？
そうだよ。例えば、緑色の波形は原点Oを通っているけど、その点は時間が経つとどっちに動く？
そうだね。媒質は上下方向、つまり
軸の方向に振動して、波は左右方向、つまり
軸の方向に進むんだよね。それでは、波がさっきのこの図のように動いたとき、原点Oはどう動く？
ちょっとややこしいけど、下がって、上がって、また下がってこの図かな？
なかなか難しかったんだけど、合ってるよ。他にも考えられるけど、さらに複雑になるからやめておこう。問題文に戻って、「変位
単調に増加した。」っていうのは、どういうことだと思う？
「単調に増加」っていうのは、下がった後に上がる、みたいなことはなくて、単純に上がるだけっていうことね。ということは最初のこれでしょ。
そういうことだね。それじゃあ、速度はどうなるかな？
緑のグラフに対して水色のグラフは0.2s経っていて、左に1m進んでいるから、
左に進んでいるから、マイナスを忘れないようにして、
波長と速さが分かっているから、計算で求められそうね。
求めたいのは
ね。まずは２つの式から
を消去して、
