高校物理「波動」弦を伝わる横波の速さ
◆問題
長さ0.50m,質量0.10gの弦が18Nの張力で張られている。次の問いに答えよ。
(1) 弦の線密度を求めよ。
(2) 弦を伝わる横波の速さを求めよ。
この記事では(2)を解説します。
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◆解説
弦を伝わる横波をv,線密度をρ,弦の張力をSとすると、
v=√(S/ρ)
という関係式が成り立ちます。
弦を張る力が強ければ波が速く伝わり、弦が重い(太い)ならば波は遅くなる。という関係ですね。
線密度ρは(1)で求めたので、そのまま利用します。
つまり、S=18,ρ=2.0×10-4を代入して、
v=√(18/2.0×10-4)
=√(9×104)
=3.0×102
よって、求める横波の速さは、3.0×102m/s
次の問題→弦に生じる波の振動数
◆関連項目
線密度
波動まとめ
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2022年09月22日
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