3. 機械波（周波数、周期、波長、波の速度） – 問題と解答
1. 2つのコルクが波の頂上にあります。どちらも4秒間に海面を上下に20回動きます。2つのコルク間の距離が100cmで、その間に2つの谷と1つの山がある場合、波の周波数と波の速度を求めなさい。
既知：
2つのコルクはどちらも波の頂点に位置しており、2つのコルクの間には2つの谷と1つの山があります（図参照）。したがって、2つのコルクの間には2つの波長が存在します。
波長（λ）＝100cm / 2＝50cm。
周波数 (f) = 20/4 = 5 ヘルツ
求む：波の周波数と波の速度
解決策：
波の周波数（f）＝5ヘルツ
波の速度(v) = f λ = (5)(50 cm) = 250 cm/s
2. バネ（スリンキー）を振動させて縦波を発生させます。1つの最も近い圧縮点間の距離は40cmです。波の速度が20ms⁻¹の場合、波長と波の周波数を求めなさい。
既知：
最も近い2つの圧縮間の距離 = 最も近い2つの膨張間の距離 = 最も近い2つの谷間の距離 = 1波長
波長（λ）= 40 cm = 0.4 m
波長（v）＝20m/s
求めるもの：波長（λ）と周波数（f）
解決策：
波長（λ）＝0.4m
周波数 (f) = v / λ = 20 / 0.4 = 50 ヘルツ
3.海面に、互いに60cm離れた2つのコルクがあります。両方のコルクは10秒間に20回上下に動きます。一方が波の頂上にあるとき、もう一方は波の谷にあります。2つのコルクの間には波の頂上があります。波の周期と波の速度を求めなさい。
既知：
波長（λ）= 60 cm / 1.5 = 40 cm
周波数 (f) = 20/10 = 2 ヘルツ
求む：周期と波の速度。
解決策：
周期（T）= 1/f = 1/2 = 0.5秒
波の速度 (v) = f λ = (2)(40) = 80 cm/s
