物理 波動 例題98

問題 http://or2.mobi/index.php?mode=image&file=83599.jpg
答え http://or2.mobi/index.php?mode=image&file=83600.jpg

考え方の所の右の円運動の位相が左より遅れているとあるのですが、それは何で遅れていると分かるんですか?
T/4のずれは位相π/2に相当するとあるのですが、これはどこから分かるんですか?
各円周上の点はπ/2だけ右回りに回転させた位置とあるのですが、それは何でその位置が図の点線の位置になるのか分かりません

(2)で船から見て波の波長λは変わらないとあるんですが、波長が変わらない理由は何ですか?

別解の1/T'=(c-v)/c・1/Tの式もどうやって立てたのか分かりません

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  • 終了:2014/11/26 04:25:03

回答(1件)

id:a-kuma3 No.1

a-kuma3回答回数4624ベストアンサー獲得回数19592014/11/06 11:30:26

考え方の所の右の円運動の位相が左より遅れているとあるのですが、それは何で遅れていると分かるんですか?

問題文に、以下のように書いてあります。

各等速円運動の位相は右隣りのものより ¥frac{1}{8} 周期だけ進んでいる。

あるひとつの円を選ぶと、その位相は右のものよりも進んでいる、と書いてあります。
左が右よりも進んでいる、ということは、右は左よりも遅れている、ということです。

T/4のずれは位相π/2に相当するとあるのですが、これはどこから分かるんですか?

周期(つまり、一回転)がTで、一回転の角度はラジアンで 2 ¥pi です。
ということは、¥frac{T}{4} は、というと...

T ¥hspace{7} : ¥hspace{7} 2 ¥LARGE{¥pi} ¥large = ¥frac{T}{4} ¥hspace{7} : ¥hspace{7} ¥frac{ ¥LARGE{¥pi} }{¥large 2}

各円周上の点はπ/2だけ右回りに回転させた位置とあるのですが、それは何でその位置が図の点線の位置になるのか分かりません

例えば、一番 左端の円に着目。
f:id:a-kuma3:20141106105616p:image
t_0 のときに一番下にいるとしたら、t_0 + ¥frac{T}{4} のときは、t_0 の位置から、位相 ¥frac{¥pi}{2} (90度)進めた位置になります。
それぞれの円について、t_0 + ¥frac{T}{4} の位置に点を打ち、それをつなげたのが点線(t_0 + ¥frac{T}{4} のときの波の形)になります。

(2)で船から見て波の波長λは変わらないとあるんですが、波長が変わらない理由は何ですか?

この波の波長は、同じ位相にある円の距離になります。
f:id:a-kuma3:20141106110923p:image
舟がどんな速さで動こうが、波の形は変わりません。

別解の1/T'=(c-v)/c・1/Tの式もどうやって立てたのか分かりません

ドップラー効果の公式を使ってます。舟が波よりも遅い速度で追いかけるので、観測者が音源から離れる公式を使います。

http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/2-2-0-0/2-2-3-1image/2231-100-6.gif

2-2-3-1 ドップラー効果

周波数は周期の逆数 f = ¥frac{1}{T} なので、別解にあるような式になります。



どれも、教科書にそのまま書いてあるようなレベルのことです。
教科書に書いてあることを、もう少し 理解してから、問題集にチャレンジした方が良いと思います。

他11件のコメントを見る
id:a-kuma3

同じような事が書いてました、位相についてはどちらも言及していませんでした

同じようなことが書いてあるかもしれませんが、位相についての説明がないのは、あり得ません。
「物理のかぎしっぽ」のサイトだって、ググってひっかかったページしか読んでないから、そういうことが言える。

画像のアップローダを変えるようなところに気を回す時間があったら、教科書を読んでください

2014/11/06 23:28:08
id:kingouzya

分かりました、読んでみますが、角度とかしかあまり書いてなかったが気がするんですが、他にも質問しているので是非宜しくお願いします

2014/11/06 23:45:01

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