長さ 1.2 m、質量 20 g の弦を、横波が 77.46 m/s で伝わっています。弦の張力 T 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
L = 1.2 mm = 20 gv = 77.46 m/s
T = N
2.やさしい
水(n = 1.33)の中の光線が、エタノール(n = 1.36)との平らな境界に、法線に対して 25° で当たります。法線から測った屈折角 θ2 を求めてください。
n1 = 1.33n2 = 1.36θ1 = 25°
θ2 = °
3.ふつう
物体が、焦点距離 8 cm の薄い 収束 レンズの 18 cm 前にあります。像の距離 di を求めてください。符号の規則は 1/f = 1/do + 1/di を使います(発散レンズでは f < 0、虚像では di < 0)。
do = 18 cmf = 8 cm
di = cm
4.ふつう
15 m/s で動く 1200 Hz の音源と、20 m/s で動く観測者が、互いに遠ざかっています。 音速は 343 m/s です。観測者に聞こえる振動数 f′ を求めてください。
f = 1200 Hzv = 343 m/svs = 15 m/svo = 20 m/s
f′ = Hz
5.むずかしい
静止している駐車センサーが、15 m/s で遠ざかる車に向けて 20 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 = 20 kHzu = 15 m/sv = 343 m/s
f″ = Hz
6.むずかしい
0.25 mm 離れた 2 本のスリットに単色光を当てます。1.2 m 先のスクリーンで、5 番目の明線は中央の縞から 12.77 mm の位置にあります。波長 λ を求めてください。
d = 0.25 mmL = 1.2 my5 = 12.77 mmm = 5
λ = nm
解答
- 1. T = 100 N
- 2. θ2 = 24.41 °
- 3. di = 14.4 cm
- 4. f′ = 1083 Hz
- 5. f″ = 18324 Hz
- 6. λ = 532.1 nm
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。