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波の伝わり方|全体&1点の動き方【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】

  • 波全体を見たときの様子
  • 1点だけを見たときの様子

波全体は「進んでる」ように見える

海の波やロープの波全体を観察していると、どんどん波が前進していくのが分かります。

波を作る便利な装置「ウェーブマシン」で、波が進んでいく様子をしっかりイメージできるようにしておきましょう。

手で揺らした左端が波源となり、波が右に進んでいくのを確認できましたか?

教科書やテストで描かれている図は静止画です。

しかし波動の分野では、動いている波の様子をイメージできることが重要です。

なので波全体のようすについては、次のことを覚えておきましょう。

波全体を見ると前進していくように見える

 

いままでは無意識に見ていた海の波も、「波は進んでいるように見える」と意識するだけで、見え方が変わってくるのでは?

まこと
静止画を見て、脳内で動画に変えられるかが重要!

 

1点だけなら「上下に振動している」

今度は波全体ではなく、1点だけを見るとどのような動きをしているか見てみましょう。

ウェーブマシンの棒の先端に黄色の印が付いているので、どれか1つターゲットを決め、じーっと見てみてください!

1点だけを見ると、点が上下に動いているのが分かりましたか?

同じ波でも、全体を見るときと1点を見るときでは特徴が違います。

  • 全体→進んで見える
  • 1点→上下に振動する

 

媒質の速さを聞かれる問題のときに、1点が上下に振動している特徴を利用します。

  • 媒質が上下の端にあるときは、速さが0
  • 媒質が振動の中心にいるときは、速さが最大

静止画から動いてる様子をイメージして、特徴を掴めるようにしておきましょう。

 

1点だけなら上下に振動、全体を見ると波が進む、というのがしっくりこない場合は、観客のウェーブを考えるとわかりやすいです。

あなたが観客の中の1人だった場合、その場で立ち上がって座るだけですよね?

つまりあなたは上下に動くだけです。

しかし観客全体を見ると、ちゃんと波が進んでいくのがわかるでしょう。

ウェーブマシンでも観客のウェーブでもよいので、映像としてイメージできるようにするのが大切です。

まこと
媒質についての特徴を聞かれる問題で使う!

 

まとめ

  • 全体を見ると進んでいるように見える
  • 1点だけを見ると上下に振動しているだけ

 

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