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 = 2.5 m

長さ 2.5 m、質量 20 g の弦が、張力 40 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 = 2.5 mm = 20 gT = 40 N
v = m/s
2.やさしい
λ = 3 mv = 3.00 × 10⁸ m/sf = ?

電波 は波長 3 m で、速さ 3.00 × 10⁸ m/s で進みます。その振動数 f を求めてください。

λ = 3 mv = 3.00 × 10⁸ m/s
f = MHz
3.ふつう
SO15 m/sf = 800 Hz

観測者が、静止している 800 Hz の音源から遠ざかるように 15 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 = 800 Hzv = 343 m/svo = 15 m/s
f′ = Hz
4.ふつう
FFdo​ = 10 cmf = −20 cm

物体が、焦点距離 20 cm の薄い 発散 レンズの 10 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 = 10 cmf = −20 cm
di = cm
5.むずかしい
SO30 m/sf = 30 kHz

静止している駐車センサーが、30 m/s で近づいてくる車に向けて 30 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 = 30 kHzu = 30 m/sv = 343 m/s
f″ = Hz
6.むずかしい
λ = 550 nma = 0.1 mmL = 1 m

波長 550 nm の光が、幅 0.1 mm の単スリットを通ります。1 m 先のスクリーン上の、中央の明るい極大の幅 w(両側の最初の暗線の間)を求めてください。

λ = 550 nma = 0.1 mmL = 1 m
w = mm

解答

  1. 1. v = 70.71 m/s
  2. 2. f = 100 MHz
  3. 3. f′ = 765 Hz
  4. 4. di = −6.667 cm
  5. 5. f″ = 35751 Hz
  6. 6. w = 11 mm

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。