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波で登場するy-xグラフとy-tグラフの違いを解説!【イメージ重視の物理基礎】

  • まずはザックリ理解したい
  • イメージを優先したい
  • 苦手を克服したい

このような方向けに解説をしていきます。

【今回わかること】

  • \(y-x\) 図がなにを表しているか
  • \(y-t\) 図がなにを表しているか
  • それぞれのグラフから読み取れるもの

波を静止画にしたものが \(y-x\) 図

の様子を図にしたもの\(y-x\) 図です。

1m地点での波の高さ、2m地点での波の高さなど、各場所での高さを読みとることができます。

海やロープの波のように、実際に動いているものを紙に書くことはできませんよね?

しかし写真を撮って静止画にすれば、波のようすを紙に書くことができます。

さらに波長振幅を読みとれるし、2つの瞬間が図になっていれば速さを読み取ることも可能です。

時間を静止させるというのが、\(y-t\) 図との違いで一番大切です。

まこと
\(y-x\) 図は、静止画を書いたもの!

 

波の高さを記録したものが \(y-t\) 図

のある1カ所をジーっと見つめながら、時間が経過するごとに高さを記録したもの\(y-t\) 図です。

\(y-x\) 図があれば、波長・振幅・速さを読みとることはできます。

しかし周期振動数については、静止画からは読み取れません。

そこで、ある1カ所がどのように振動しているか記録した \(y-t\) 図の出番です。

1回振動するのにかかる時間、つまり周期をグラフから読み取ることができます。

\(y-t\) 図は心電図と似ています。

時間が経過するごとに、心臓という1カ所の動きがどうなっているかをグラフにしたのが心電図です。

\(y-t\) 図も \(y-x\) 図も見た目が似ているので、グラフが登場したら横軸をちゃんと見ましょう

横軸が \(x\)横軸が \(t\)
波の静止画ある1カ所の揺れ方を記録したもの
まこと
\(y-t\) 図は静止画ではなく、動画を見ながら「高さの記録」をしたもの!

 

 

まとめ

  • \(y-x\) 図は波の静止画
  • \(y-x\) 図は振幅・波長・速さが読みとれる
  • \(y-t\) 図は、動画を見ながら1カ所の高さを記録したもの
  • \(y-t\) 図は振幅・周期・振動数が読みとれる

 

 

例題

答えはこちらの記事へ

 

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