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。

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1.やさしい
λ = 0.148 mv = 1480 m/sf = ?

水中の音波 は波長 0.148 m で、速さ 1480 m/s で進みます。その振動数 f を求めてください。

λ = 0.148 mv = 1480 m/s
f = kHz
2.やさしい
λ = 0.68 mv = ?f = 500 Hz

空気中の音波 の振動数は 500 Hz、波長は 0.68 m です。その速さ v を求めてください。

f = 500 Hzλ = 0.68 m
v = m/s
3.ふつう
θc = ?90°ダイヤモンド, n1​ = 2.42フリントガラス, n2​ = 1.62

光が ダイヤモンド(n = 2.42)の中を、フリントガラス(n = 1.62)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 = 1.62
θc = °
4.ふつう
S10 m/sO20 m/sf = 1200 Hz

10 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 = 10 m/svo = 20 m/s
f′ = Hz
5.むずかしい
SO25 m/sf = 40 kHz

静止しているセンサーが、25 m/s で遠ざかる車に向けて 40 kHz の超音波を送り、エコーを発した信号と混合します。うなりの振動数 fb を求めてください(音速 343 m/s)。

f = 40 kHzu = 25 m/sv = 343 m/s
fb = Hz
6.むずかしい
f1​ = 20 cmf2​ = 15 cm25 cm50 cm

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 = 20 cm、レンズ 2 は f₂ = 15 cm です。物体はレンズ 1 の 25 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 = 20 cmf2 = 15 cms = 50 cmdo = 25 cm
di2 = cm

解答

  1. 1. f = 10 kHz
  2. 2. v = 340 m/s
  3. 3. θc = 42.02 °
  4. 4. f′ = 1098 Hz
  5. 5. fb = 5435 Hz
  6. 6. di2 = 11.54 cm

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。