1.長さ25メートルのロープ上の横波の速度は50m/sです。ロープの張力は200Nです。ロープの質量を求めなさい。
A. 0.08 kg
B. 0.5kg
約0.8kg
D. 2.0 kg
既知:
ロープの長さ (l) = 25 m
横波の速度 (v) = 50 m/s
ロープの張力(T)=200N
求む:ロープの質量(メートル)
解決策:
この問題は、ロープ上の波動伝播の公式を用いることで解決できる。

正解はDです。
2.湖面に2本の木材が浮かんでおり、2本の木材間の距離は6mです。湖面を波が伝わります。1本目の木材が3回上下に動いたとき、2本目の木材は1回しか上下に動きませんでした。2秒ごとに両方の木材が3回上下に動く場合、波の伝播は…
A. 4.5 m/s
B. 3.0 m/s
C. 2.0 m/s
D. 1.5 m/s
既知:
2つの木の間の距離(l)=6メートル
最初の木材は上下に3回動いたが、2番目の木材は上下に1回しか動いていない。
周波数 (f) = 3 / 2 = 1.5 ヘルツ
求む:波の速度(v)
解決策:
最初の木片が上下に1回動くと、波長1が2番目の木片に到達します。最初の木片が上下に2回動くと、波長2が2番目の木片に到達します。最初の木片が上下に3回動くと、波長1が2番目の木片の位置に到達し、同時に2番目の木片が上下に1回動きます。
マルサス、 距離 横の図に示すように、最初の木材と2番目の木材の間には2つの波長(2λ)が存在する。
1波長(λ)の距離= 6 / 2 = 3メートル
波の伝播速度(v):
v = f λ = (1.5 ヘルツ)(3 メートル)
v = 4.5 m / s
正解はAです。
3. 弦上の波の伝播を加速させる要因は…
(1)ワイヤーを延長する
(2)ワイヤーの質量を拡大する
(3)ワイヤーの張力を上げる
(4)ワイヤーのサイズを大きくする 正しい記述は…
A. (1)、(2)、(3)および(4)
B. (1)、(2)、(3)
C. (3)および(4)
D. (3)のみ
解決策:
弦上の波の伝播速度の公式:

正解はAです。
v = 弦上の波の伝播速度
T = 弦の張力
μ = 弦の密度
m = 弦の質量
l = 弦の長さ
4.ロープ上を周波数50Hz、波長2mの波が伝わる。波の周期と速度は…
A. 0.02秒と50ミリ秒-1
B. 0.02秒と100ミリ秒-1
C. 0.04秒と50ミリ秒-1
D. 0.5秒と100ミリ秒-1
既知:
周波数(f)= 50 Hz
波長(λ)=2メートル
求めるもの:波の周期(T)と速度(v)
解決策:
期間 :
T = 1/f = 1/50 Hz = 0.02秒
波の速度:
v = f λ = (50 1/秒)(2メートル) = 100メートル/秒
正解はBです。
5.水面に浮かぶコルクは、水面波によって上下に揺れ動きます。波の頂上から次の頂上までの所要時間は1.2秒です。水面上の2つの頂上間の距離が10cmである場合、波の伝播速度を求めなさい。
A. 12 ms -1
B. 12 cm s -1
C. 8,3 ms -1
D. 8,3 cm s -1
既知:
山頂から次の山頂までの所要時間=1波長の時間間隔=周期(T)=1.2秒。
2つの波の山間の距離 = 1波長 (λ) = 10 cm
求む:波の伝播速度(v)
解決策:
波の伝播速度:
v = f λ = λ / T = 10 cm / 1.2 秒 = 8.3 cm/秒 = 8.3 cm.s -1
正解はDです。