高校物理をやさしく解説するブログ

高校物理をやさしく解説するブログです。説明は全てテキスト中心にまとめております。図はたまにありますが基本的に想像力を働かせて読んでください。「読んで」物理のイメージを作りましょう。

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    堀口塾

    2011年06月

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    波の基本式

    振動数 f
    波の速さ v
    波長 λ

    とすると、これらの間には、
    v=fλ
    という関係式が成り立ちます。
    これを波の基本式といいます。

    なぜこのような関係式になるかを説明します。

    まず、連続する波が
    スタートラインをきって、
    右方向に進んでいくとしましょう。

    ●←波の先頭としましょう。

    よーいスタート!

    〜●
    〜〜●
    〜〜〜●
    〜〜〜〜●
    〜〜〜〜〜●
    〜〜〜〜〜〜●
    〜〜〜〜〜〜〜●
    〜〜〜〜〜〜〜〜●
    〜〜〜〜〜〜〜〜〜●
    〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜●(1秒後)

    だんだん波が右方向に
    進んでいく様子です。

    媒質は上下振動し、
    波形のみが進んでいくんですよ☆

    さて、波の先頭がスタートラインを
    スタートして、単位時間たった後、
    つまり、1秒後どの位置まで
    進んでいるかといいますと、
    v〔m〕先まで進んでいる
    ことになります。

    〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜●(1秒後)
    ←     v      → 

    これは、速さの定義が、「1秒間に進む距離」を表わすことから、
    そのようなことが言えます。 【波の基本式を導こう【高校物理 波動】】の続きを読む

    2.波動 目次

    2−1 波の性質
    2−2 音波
    2−3 光波

    2−1 波の性質

    2−1−1 波とは?
    波は進んでいる
    波待ちのサーファー
    波の振動数と周期
    波の基本式
    位相とは?
    縦波と横波

    媒質の動き
    波の分野に出てくる物理量

    2−1−2 正弦波の式
    yx型とyt型
    振動を表す式
    波動関数
    波の式を極めよう その1
    波の式を極めよう その2

    2−1−3 波の重ね合わせ
    重ね合わせの原理
    干渉条件
    定常波

    2−1−4 波の回折・反射・屈折
    ホイヘンスの原理
    波の反射
    波の屈折

    2−1−5 反射波
    固定端と自由端
    正弦波の反射


    2−2 音波
    2−2−1 音とは?

    2−2−2 音波の要素
    振動数
    音速

    2−2−3 音波の性質
    音の干渉とうなり
    音波の反射
    音波の屈折
    音波の回折

    2−2−4 音波の振動
    定常波
    弦の振動
    気柱の共鳴

    2−2−5 ドップラー効果
    ドップラー効果「音源が動く場合」
    ドップラー効果「観測者が動く場合」
    【ガッチリ物理 波動分野の目次】の続きを読む

    海を眺めていると波が見えます。

    物理ではその波の性質についても考えていこーと、
    ま、そういうわけなんです。。

    本当は私は頭で考えるよりも、
    ウエットスーツに着替えて波乗り〜〜〜♪
    って感じなのですが。。

    さてさて、ここに、
    sinの関数があったとしましょう。

    私たちはこの波を正弦波と言います。
    この関数は数学で習うでしょう。

    山、谷、山、谷・・・という連続的な形。
    この関数が表わす図形が物理で扱う代表的な波の形になります。

    山と谷が交互に出てくる形・・・同じ形が周期的に登場する形・・・これが波の特徴です。

    では、物理の波は、数学で習う三角関数と
    全く同じように扱うものなのでしょうか?

    実は似ているようで実は大きな違いがあります。

    【波は平行移動をしている】の続きを読む

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    海で波待ちをしているサーファーを
    みたことがあるでしょうか?

    もし見たことがなかったら、まず・・・

    湘南など海まで、
    サーフィンを見に行きましょう!

    まず物理はこういうところから入るのが
    キホンなのです!!笑

    波乗りするときサーファーは
    サーフボードにまたがって、
    海で浮かびながら、
    沖からやってくる波を選びます。

    小さい波をパスしながら、
    できるだけ大きい乗りやすそうな
    波が来るのを待ちます。

    この波待ちのシーンを
    思い浮かべましょう。

    サーファーはボードにまたがって、
    沖を向いてプカプカと浮いています。

    沖から波がやってきまました。

    サーファーはこの波を
    まだ波が小さいなぁ・・・

    と思い、パスしました。
    【波待ちのサーファーと波の性質】の続きを読む

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