センター2016物理追試第３問Ｂ「移動する波源と周期」

おっ、よく分かってるね。まさしくドップラー効果の説明で使う図だけど、この問題ではドップラー効果の公式は使う必要がないね。

まずは図をきちんと理解するところから始めよう。今、波源はどこにいるかな？

そうだね。じゃあ、一番小さい円は何を表しているかな。

そういうことだよね。波源が3mで波を出してから最初の図の位置4mに移動するまでにどのくらい時間がかかっているかな？

問題文に波源の速さが書いてあるじゃない。

それで、その２秒の間に、波はどのくらい進んだ？

それは図を見ると分かるでしょ。

同様に小さい方から２つ目の円は、何を表している？

同様に考えると、３番目の円は波源が1mにいたときに出した波、４番目の円は波源が原点にいたときに出した波だね。

合わせるとこんな感じだ。

そういうことだ。波源の振動の周期はどうなるかな。

その通り！答えは⑤だね。それじゃあ次は問４だ。

選択肢に「１」っていうのがあるから、同じかもしれないけど、最初に気づいたように、この図ってドップラー効果の説明に使う図だよね。ということは、波源が進む方向と、波源が遠ざかる方向では振動数が違うよね。振動数が違うっていうことは、なんだから、周期も違うよね。

まぁそうだね。周期の求め方はいろいろとありそうだけど、例えばさっき使わないって言ったけどドップラー効果の公式を上手く使うとか、さっき使ったを使うとかね。今は簡単に図から求めてみよう。

少しは考えなきゃダメだけどね。まぁたいしたこと無さそうだよ。この波って１マス進むのに、何秒かかるか分かるかな。

それが分かればもうあとは簡単。波源の右側でこの波を観察するとしよう。この図の×のところね。

波の山は何秒ごとに来るかな？

その通り！じゃあ逆、波源の左側ではどう？

その通り！その時間がそのまま周期だよね。

あとは問題文をよく読んで、逆にしたりしないでね。

正解！答えは①だね。