長さ 0.6 m、質量 4 g の弦が、張力 60 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。
解答つき波・音・光学ワークシート
1.やさしい
L = 0.6 mm = 4 gT = 60 N
v = m/s
2.やさしい
ロックコンサート の近くの音の強さは 1 × 10⁻² 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 = 1 × 10⁻² W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
3.ふつう
物体が、焦点距離 20 cm の薄い 収束 レンズの 50 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 = 50 cmf = 20 cm
di = cm
4.ふつう
小さな音源が、あらゆる方向に均等に音を出します。音源から 2 m の距離でのレベルは 65 dB です。吸収と反射を無視して、6 m の距離でのレベル β2 を求めてください。
β1 = 65 dBr1 = 2 mr2 = 6 m
β2 = dB
5.むずかしい
波長 633 nm の光が、幅 0.05 mm の単スリットを通ります。2.5 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 = 633 nma = 0.05 mmL = 2.5 m
w = mm
6.むずかしい
1 ミリメートルあたり 800 本の線をもつ回折格子で、あるスペクトル線の次数 1 の極大が、直進方向から 23.6° の位置に見えます。そのスペクトル線の波長 λ を求めてください。
N = 800 mm⁻¹θ1 = 23.6°m = 1
λ = nm
解答
- 1. v = 94.87 m/s
- 2. β = 100 dB
- 3. di = 33.33 cm
- 4. β2 = 55.46 dB
- 5. w = 63.3 mm
- 6. λ = 500.4 nm
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。