【高校物理】波動のy-tグラフからy-xグラフを描くには!
先日の波動の授業後に生徒から「y-xグラフからy-tグラフは出せるのに,逆ができません。どーすんの?」と質問を受けました。
まずは,「質問するときは相手が誰であっても言葉遣いは丁寧にしようね!」と言ってから本題です。笑
さて。
波を考えるときは”サッカー観戦のときの人間ウェーブ”をイメージするとドンピシャでわかりやすいです。
日本代表 サッカーのウェーブはいつまで続くか検証|W杯セネガル戦:ワールドカップ
◼️波の2つのグラフ
- y-xグラフ:ある瞬間の波形を表すグラフ。どの位置(x)がどんな高さ(y)かがわかる。波の「写真」と覚えておく。
- y-tグラフ:ある媒質の動きを表すグラフ。その媒質が,いつ(t),どんな高さ(y)かがわかる。「1点の動き(ひとりの人間の動き)」と覚えておく。
◼️y-tグラフをy-xグラフに書き換える
ここで大切なことは「”原点”の”y-tグラフ(動き)”」が分かっているということです!
それでは書き換えていきましょう!
分かっているのは原点の人の動きだけなのでそれだけが頼りです。
- 原点の媒質は「y-t グラフ」から t=0 のとき高さが0(y=0)だと分かるので,そこに点をうつ。
- 原点の媒質は「y-t グラフ」から時間が経つと(t が増える)と上へ動くことが分かる。
- 2 の「原点は時間が経つと上へ動く」という情報と,問の「x 軸の正方向に進む」という情報から,原点の左から来ている波は”山”だと分かる。
- 左側が山だと分かったのであとはその続きを延長して描く。
※「t=0 の原点の高さ」「原点に次にくる波の形」をy-t グラフから調べるだけですね!
※ 波の進む方向を図に描かない人が大勢います!注意してください。1,2がクリアできても進む方向を描かないために答えが出せない人が大勢います。
各グラフの性格をちゃんと分かっているかが大切だと思います。
問題集で類題の演習を行って,理解を深めましょう!
では!!
マエダユウキ