解答つき波・音・光学ワークシート

無料で印刷できる波・音・光学のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
L = 1.5 m

長さ 1.5 m、質量 15 g の弦が、張力 20 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 = 1.5 mm = 15 gT = 20 N
v = m/s
2.やさしい
λ = 6.8 mv = ?f = 50 Hz

空気中の音波 の振動数は 50 Hz、波長は 6.8 m です。その速さ v を求めてください。

f = 50 Hzλ = 6.8 m
v = m/s
3.ふつう
S10 m/sOf = 1000 Hz

1000 Hz の音源が、静止している観測者から遠ざかるように 10 m/s で動いています。 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 = 1000 Hzv = 343 m/svs = 10 m/s
f′ = Hz
4.ふつう
48.8°90°n1​ = ?空気, n2​ = 1.00

透明なブロックの内部の光は、48.8° を超えるすべての入射角で、空気(n = 1.00)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 = 48.8°n2 = 1.00
n1 =
5.むずかしい
λ = 486 nmθ1​ = ?

波長 486 nm の光が、1 ミリメートルあたり 800 本の線をもつ回折格子に直角に当たります。次数 1 の極大の角度 θ1 を求めてください。

N = 800 mm⁻¹λ = 486 nmm = 1
θ1 = °
6.むずかしい
SO20 m/sf = 40 kHz

静止している駐車センサーが、20 m/s で遠ざかる車に向けて 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 = 20 m/sv = 343 m/s
f″ = Hz

解答

  1. 1. v = 44.72 m/s
  2. 2. v = 340 m/s
  3. 3. f′ = 971.7 Hz
  4. 4. n1 = 1.329
  5. 5. θ1 = 22.88 °
  6. 6. f″ = 35592 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。