水中の音波 の振動数は 100 Hz、速さは 1480 m/s です。その波長 λ 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 Hzv = 1480 m/s
λ = m
2.やさしい
長さ 2.5 m、質量 8 g の弦を、横波が 136.9 m/s で伝わっています。弦の張力 T を求めてください。
L = 2.5 mm = 8 gv = 136.9 m/s
T = N
3.ふつう
透明なブロックの内部の光は、40° を超えるすべての入射角で、水(n = 1.33)との境界で全反射します。ブロックの屈折率 n1 を求めてください。
θc = 40°n2 = 1.33
n1 =
4.ふつう
光が ダイヤモンド(n = 2.42)の中を、クラウンガラス(n = 1.50)との平らな境界に向かって進みます。それを超えると全反射する臨界角 θc を求めてください。
n1 = 2.42n2 = 1.50
θc = °
5.むずかしい
2 枚の薄いレンズが同じ光軸上に 50 cm 離れて置かれています:レンズ 1 は f₁ = 10 cm、レンズ 2 は f₂ = −10 cm です。物体はレンズ 1 の 40 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 = 10 cmf2 = −10 cms = 50 cmdo = 40 cm
di2 = cm
6.むずかしい
静止している駐車センサーが、10 m/s で近づいてくる車に向けて 40 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 = 40 kHzu = 10 m/sv = 343 m/s
f″ = Hz
解答
- 1. λ = 14.8 m
- 2. T = 59.97 N
- 3. n1 = 2.069
- 4. θc = 38.3 °
- 5. di2 = −7.857 cm
- 6. f″ = 42402 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。