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
Pβ = 70 dB

ある点での音の強さのレベルは 70 dB です。音の強さ I を求めてください。

β = 70 dBI0 = 10⁻¹² W/m²
I = µW/m²
2.やさしい
L = 2 m

長さ 2 m、質量 6 g の弦が、張力 250 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 mm = 6 gT = 250 N
v = m/s
3.ふつう
S20 m/sOf = 440 Hz

440 Hz の音源が、静止している観測者から遠ざかるように 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 = 440 Hzv = 343 m/svs = 20 m/s
f′ = Hz
4.ふつう
L = 0.4 mn = 3

両端が開いた管 の長さは 0.4 m です。音速は 343 m/s です。その 第 3 倍音 の振動数 f3 を求めてください。

v = 343 m/sn = 3L = 0.4 m
f3 = Hz
5.むずかしい
f1​ = 10 cmf2​ = 20 cm40 cm30 cm

2 枚の薄いレンズが同じ光軸上に 30 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 = 20 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 = 20 cms = 30 cmdo = 40 cm
di2 = cm
6.むずかしい
λ = 500 nma = 0.1 mmL = 3 m

波長 500 nm の光が、幅 0.1 mm の単スリットを通ります。3 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 = 500 nma = 0.1 mmL = 3 m
w = mm

解答

  1. 1. I = 10 µW/m²
  2. 2. v = 288.7 m/s
  3. 3. f′ = 415.8 Hz
  4. 4. f3 = 1286 Hz
  5. 5. di2 = −100 cm
  6. 6. w = 30 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。