本日配信のメルマガ。2025年共通テスト物理第３問 問５

本日配信のメルマガでは、2025年大学入学共通テスト物理第３問の問５を解説します。


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■　問題

第３問

Ｂ　図３のように、平面に広がった薄い媒質があり、その媒質は平面に垂直な変位を
生じる横波を伝えることができる。振動装置に接続された振動子１と２によって、
媒質上の点Ａおよび点Ｂを振動数ｆで振動させ、点Ａ(波源Ａ)と点Ｂ(波源Ｂ)から
広がる横波を発生させる。ここで、媒質上の点Ｐの振動を考える。媒質は充分に
広く、ふちの影響はないものとする。

図３

　まず、振動子１のみを振動させる。このとき、波源Ａは、時刻ｔにおける変位が

　　ｙA＝ａ0・ｓｉｎ(２πｆｔ)

で表される単振動をする。ここで、ａ0は振幅である。波源Ａから出た波が点Ｐに
到達するまでにかかる時間をｔPAとすると、時刻ｔでの点Ｐにおける変位ｙPAは、
振幅をａPAとして、

　　ｙPA＝ａPA・ｓｉｎ{２πｆ(ｔ−ｔPA)}

と表される。

問４　図４は、時刻ｔの点Ｐにおける変位ｙPAを示したものである。この波の振動数
ｆと点Ｐにおける振幅ａPAの値の組合せとして最も適当なものを、後の{1}〜{9}の
うちから一つ選べ。[ 14 ]

図４

　次に、振動子２のみを振動させる。このとき、波源Ｂは、時刻ｔにおける変位が

　　ｙB＝ａ0・ｓｉｎ(２πｆｔ)

で表される単振動をする。点Ｐにおける変位ｙPBは、波源Ｂから出た波が点Ｐに到達
するまでにかかる時間をｔPB，振幅をａPBとして、

　　ｙPB＝ａPB・ｓｉｎ{２πｆ(ｔ−ｔPB)}

と表される。

　振動子１と振動子２を同位相で振動させた場合の点Ｐにおける媒質の変位をｙPと
すると、ｙPは波源Ａ，Ｂから出た波の変位ｙPA，ｙPBの輪になる。

問５　振動子１のみを振動させた場合の波源Ａから出た波の点Ｐにおける変位ｙPAは
図４のとおりであった。また、振動子１と振動子２を同位相で振動させた場合の点Ｐ
における変位ｙPは、図５のとおりであった。このとき、振動子２のみを振動させた
場合の点Ｐにおける変位ｙPBを示すグラフとして最も適当なものを、後の{1}〜{8}の
うちから一つ選べ。[ 15 ]

図４(再掲)

図５


問題の図や選択肢は、大学入試センターなどでご確認ください。
https://www.dnc.ac.jp/kyotsu/kakomondai/r7/r7_honshiken_mondai.html


※分数は(分子)／(分母)、ｘの２乗はｘ^2、マーク部分の□は[ ]で表記しています。

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■　解説目次

　◆１　ブログ記事紹介
　◆２　振動数は１秒間の回数、振幅は最大最小を見る

つづく

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■　解説

　◆１　ブログ記事紹介

今回は「波動」に関する問題でした。

えまじゅくブログでは、物理の解説も多数掲載しています。


振動数
http://a-ema.seesaa.net/article/477734769.html

振幅
http://a-ema.seesaa.net/article/478274649.html

波動まとめ
http://a-ema.seesaa.net/article/478510644.html


良かったらこれらも参考にしてください。


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　◆２　振動数は１秒間の回数、振幅は最大最小を見る

いろいろ設定が書いてありますが、この問４は、単にグラフを見て振動数と振幅を
答える問題です。

設定を詳しく読み取らなくても(読み取れなくても)、波の基本的なことさえわかって
いればできる問題なので、慌てず落ち着いてグラフを見ていきましょう！

まず振動数は、１秒間に振動する回数です。
つまり、上がったり下がったりの周期のパターンが１回で１周期であり、それが
１秒間に何回おこるか？が振動数です。

グラフを見てみると、5.2ｓからスタートした曲線がいったん下がって、上がって…


(以下略)


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解説の続き・解答や公式一覧などは・・・

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