静かな図書館 の近くの音の強さは 8 × 10⁻⁹ 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。
解答つき波・音・光学ワークシート
1.やさしい
I = 8 × 10⁻⁹ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
2.やさしい
エタノール(n = 1.36)の中の光線が、ダイヤモンド(n = 2.42)との平らな境界に、法線に対して 20° で当たります。法線から測った屈折角 θ2 を求めてください。
n1 = 1.36n2 = 2.42θ1 = 20°
θ2 = °
3.ふつう
両端が固定された弦 の長さは 1 m で、その上を波が 150 m/s で伝わります。その 第 5 倍音 の振動数 f5 を求めてください。
v = 150 m/sn = 5L = 1 m
f5 = Hz
4.ふつう
物体が、焦点距離 15 cm の薄い 収束 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 = 15 cm
di = cm
5.むずかしい
波長 532 nm の光が、0.5 mm 離れた 2 本のスリットに当たります。スクリーンは 1.2 m 先にあります。中央の明線から 3 番目の明線までの距離 y3 を求めてください。
λ = 532 nmd = 0.5 mmL = 1.2 mm = 3
y3 = mm
6.むずかしい
静止している駐車センサーが、5 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 = 5 m/sv = 343 m/s
f″ = Hz
解答
- 1. β = 39.03 dB
- 2. θ2 = 11.08 °
- 3. f5 = 375 Hz
- 4. di = −30 cm
- 5. y3 = 3.83 mm
- 6. f″ = 30888 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。