空気中の音波 の振動数は 100 Hz、波長は 3.4 m です。その速さ v を求めてください。
解答つき波・音・光学ワークシート
1.やさしい
f = 100 Hzλ = 3.4 m
v = m/s
2.やさしい
長さ 2.5 m、質量 20 g の弦が、張力 50 N で張られています。その上を伝わる横波の速さ v を求めてください。
L = 2.5 mm = 20 gT = 50 N
v = m/s
3.ふつう
小さな音源が、あらゆる方向に均等に音を出します。音源から 1 m の距離でのレベルは 90 dB です。吸収と反射を無視して、10 m の距離でのレベル β2 を求めてください。
β1 = 90 dBr1 = 1 mr2 = 10 m
β2 = dB
4.ふつう
一端が閉じた管 の長さは 0.5 m です。音速は 343 m/s です。その 第 5 倍音 の振動数 f5 を求めてください。
v = 343 m/sn = 5L = 0.5 m
f5 = Hz
5.むずかしい
2 枚の薄いレンズが同じ光軸上に 15 cm 離れて置かれています:レンズ 1 は f₁ = 15 cm、レンズ 2 は f₂ = 20 cm です。物体はレンズ 1 の 50 cm 前にあります。レンズ 2 から測った最終的な像の位置 di2 を求めてください(レンズ 2 より先が正、実像が正の規則)。
f1 = 15 cmf2 = 20 cms = 15 cmdo = 50 cm
di2 = cm
6.むずかしい
静止している駐車センサーが、5 m/s で遠ざかる車に向けて 30 kHz の超音波を送ります。センサーに戻ってくるエコーの振動数 f″ を求めてください(音速 343 m/s)。
f = 30 kHzu = 5 m/sv = 343 m/s
f″ = Hz
解答
- 1. v = 340 m/s
- 2. v = 79.06 m/s
- 3. β2 = 70 dB
- 4. f5 = 857.5 Hz
- 5. di2 = 4.865 cm
- 6. f″ = 29138 Hz
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。