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
L = 0.6 m

長さ 0.6 m、質量 10 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 = 0.6 mm = 10 gT = 50 N
v = m/s
2.やさしい
PI = 2.5 × 10⁻⁷ W/m²

教室 の近くの音の強さは 2.5 × 10⁻⁷ W/m² です。デシベルで表した音の強さのレベル β を求めてください。

I = 2.5 × 10⁻⁷ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
3.ふつう
S20 m/sOf = 600 Hz

600 Hz の音源が、静止している観測者に向かって 20 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 = 600 Hzv = 343 m/svs = 20 m/s
f′ = Hz
4.ふつう
θc = ?90°グリセリン, n1​ = 1.47エタノール, n2​ = 1.36

光が グリセリン(n = 1.47)の中を、エタノール(n = 1.36)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 = 1.47n2 = 1.36
θc = °
5.むずかしい
f1​ = 15 cmf2​ = 20 cm30 cm10 cm

2 枚の薄いレンズが同じ光軸上に 10 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 30 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 = 10 cmdo = 30 cm
di2 = cm
6.むずかしい
SO10 m/sf = 40 kHz

静止しているセンサーが、10 m/s で近づいてくる車に向けて 40 kHz の超音波を送り、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 = 10 m/sv = 343 m/s
fb = Hz

解答

  1. 1. v = 54.77 m/s
  2. 2. β = 53.98 dB
  3. 3. f′ = 637.2 Hz
  4. 4. θc = 67.69 °
  5. 5. di2 = 10 cm
  6. 6. fb = 2402 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。