高校物理・波


<質問>
v=fλについて、波長が長くなれば、それだけ長い距離進めるので、
速さが増すとわかりますが、振動が増えると、それだけ速さが増す
とはどういうことでしょうか?横波で考えると、振動とは、単振動
だと理解していますが、それが横方向への速さにどう関与するという
のかわかりません。このことについて、わかりやすく教えてください。
よろしくお願いします。
*「vメートルのなかにλがf個」という解釈とは別です。

回答の条件
  • 1人2回まで
  • 登録:2009/11/28 15:38:15
  • 終了:2009/11/29 10:19:13

ベストアンサー

id:rsc96074 No.2

rsc回答回数4400ベストアンサー獲得回数4042009/11/28 17:20:48

ポイント70pt

 お久しぶりです。振動数は、ある点を1秒間に通過する波の数を表しています。イメージとしては、下記URLの動画を見たら分かると思います。

●spectrum 波の波長と振動数(Wavelength and Frequency)

http://www.shokabo.co.jp/sp_Xray/spectrum/photon/wave.htm

id:massa-will

お久しぶりです。お元気でしたでしょうか?

人知れず、理科をこつこつ進めていました。

回答について:まだ、ちょっとわからないので、もう少し映像を見てみます。

2009/11/28 19:30:25

その他の回答(3件)

id:takejin No.1

たけじん回答回数1482ベストアンサー獲得回数1922009/11/28 16:14:25

ポイント15pt

一回振れると1波長分進むわけですよね。

一回振れる=1振動ですから、

振動数の回数回、それぞれ1波長進むので、

(振動数)×(波長)=単位時間当たりの距離(=速度)

という素直な解釈ではだめなのでしょうか?

id:massa-will

回答をありがとうございます。参考になります。

2009/11/28 19:37:18
id:rsc96074 No.2

rsc回答回数4400ベストアンサー獲得回数4042009/11/28 17:20:48ここでベストアンサー

ポイント70pt

 お久しぶりです。振動数は、ある点を1秒間に通過する波の数を表しています。イメージとしては、下記URLの動画を見たら分かると思います。

●spectrum 波の波長と振動数(Wavelength and Frequency)

http://www.shokabo.co.jp/sp_Xray/spectrum/photon/wave.htm

id:massa-will

お久しぶりです。お元気でしたでしょうか?

人知れず、理科をこつこつ進めていました。

回答について:まだ、ちょっとわからないので、もう少し映像を見てみます。

2009/11/28 19:30:25
id:goog20090901 No.3

goog20090901回答回数637ベストアンサー獲得回数172009/11/28 18:49:08

ポイント30pt

>振動が増えると、それだけ速さが増す

>とはどういうことでしょうか?

振動が増えるとエネルギー量が増えるので、速度が増すのです。

id:massa-will

おー!でも、もう少し噛み砕いて教えてもらえれば嬉しいです。

よろしくお願いします。

2009/11/28 19:35:46
id:jomomttk No.4

jomomttk回答回数6ベストアンサー獲得回数02009/11/28 23:42:09

ポイント15pt

振動を単振動と結びつけることが、話を複雑にしてます。

波の形状はこの式には関係ありません。


波が進む様子を、「列車の流れ」だと考えてみてください。

ホームにたっているあなたの前を列車が通過します。

波長 λ は「車両一両の長さ」です。

振動数 f は、「単位時間あたりに自分の前を通過する車両の数」です。

f を増やすと、速度 v が増えますよね。

id:massa-will

回答をありがとうございます。参考になります。

2009/11/29 09:55:52
  • id:massa-will
    質問では、v=fλ の v∝f と v∝λ という性質を見ています。
    文章が足らず、すみません。補足しておきます。
  • id:massa-will
    goog20090901さんの回答について、自分なりに考えたことを書いておきます。
    振動方向に位置エネルギーが生じるから、その水平成分を考えれば、容易に速度につなげられ
    ます。しかし、位置エネルギーを考える以上は、振幅を無視できなくなります。なぜ振幅は式の
    なかに出てこないのでしょう?うーん、せっかくわかったかとおもったのに。。。
  • id:rsc96074
     こちらも分かりやすいです。
    ●高校講座 物理
     ○第10回 第2編 波動 波とは何か ←時間がない場合は25分ごろ。
    http://www.nhk.or.jp/kokokoza/tv/butsuri/archive/chapter010.html
  • id:massa-will
    ありがとうございます。25分前後をみてみました。だいぶイメージがわいてきました。
    これでオーケーにしたいのですが、上コメントのことがまだ疑問として残っています。

    PS:VTRを時間をかけて、見てくださったのですか?恐縮しますorz
  • id:YAMADAMAY
    やまだまや(真優) 2009/11/28 23:57:58
    式の理解が誤っている様に思えます。波の伝播速度は波長や周波数に比例しませんし同一の物質中ならばほぼ一定です。周波数(単位あたりの振動数)と波長は反比例します。
  • id:YAMADAMAY
    やまだまや(真優) 2009/11/29 00:09:16
    打ち間違い(単位あたりの振動数)=>正(単位時間あたりの振動数)
    またv=fλのvは進んだ距離のことでしょう、距離はピッチ(波長)*回数(振動数)に比例するということではないですか?
  • id:rsc96074
     定義的なもので、あまり深い意味はなかったような気がします。波の速さというのは、sinカーブが平行移動する速さだから、波長と同様に、振動数の場合も直感的に分かりそうな気がします。1回振動するごとに1波長前に押し出すといったイメージでしょうか。1秒間に押し出す波の数が多いほど速くなるといったイメージかな。
     こちらのURLも面白いです。青い文字の「v=fλ」などをクリックしてみて下さい。
    ●ここがわかれば波はクリア!波で困る2つのグラフ|物理|波動 ...
    http://kuwako-lab.com/wordpress/?p=1522
  • id:massa-will
    YAMADAMAYさん
    コメントをありがとうございます。
    >同一の物質中ならばほぼ一定
    現実的な固有振動数のことだと思いますが、あくまで理想的な媒質を考えてのことです。
    >vは進んだ距離のことでしょう
    質問の注の通りです。

    しかし、あまり気にされないでください。

    rsc96074さん
    見てみました。おもしろいですね。
    イメージはだいぶできています。ただ、振幅による位置エネルギーが式に反映されない
    という新たな疑問だけが残っています。でも、これは別の質問として出してみます。
    ありがとうございます。
  • id:ttrr
    こんにちは。
    僕もYAMADAMAYさんのおっしゃる通り、式の解釈に少し誤りがある気がします。
    例えばどんな波長でも音速は一定で、波長が長いから速さが増すわけではありません。

    また、平均的な音波の波長は数十センチですが、光波を考えると波長はミクロン以下です。
    にもかかわらず、音波の伝播は340m/sで、光は300000000m/sですよね。

    「波長が長くなれば、それだけ長い距離進めるので、速さが増す」というのはだから、
    正しい解釈ではありません。他の方の解答にいちゃもんをつけるようで気が引けてしまいますが、
    質問者さんの理解という観点から、あえて指摘をさせていただきますと、同様の意味において
    「振動が増えるとエネルギー量が増えるので、速度が増す」というのも誤りだと言わなくてはいけません。
  • id:ttrr
    …次の質問で解決しているようですね。僕の上のコメントはスルーで構いません。
  • id:massa-will
    スルーではもったいないコメントです。
    だんだんにわかってきたことを確かにすることができました。
    ありがとうございます。

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