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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
L = 2.5 m

長さ 2.5 m、質量 5 g の弦が、張力 150 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 = 5 gT = 150 N
v = m/s
2.やさしい
λ = ?v = 340 m/sf = 50 Hz

空気中の音波 の振動数は 50 Hz、速さは 340 m/s です。その波長 λ を求めてください。

f = 50 Hzv = 340 m/s
λ = m
3.ふつう
L = 0.4 mn = 1

一端が閉じた管 の長さは 0.4 m です。音速は 343 m/s です。その 基本振動(第 1 倍音) の振動数 f1 を求めてください。

v = 343 m/sn = 1L = 0.4 m
f1 = Hz
4.ふつう
L = 0.8 mn = 7

一端が閉じた管 の長さは 0.8 m です。音速は 343 m/s です。その 第 7 倍音 の振動数 f7 を求めてください。

v = 343 m/sn = 7L = 0.8 m
f7 = Hz
5.むずかしい
λ = 486 nmθ

回折格子に 1 ミリメートルあたり 200 本の線があります。波長 486 nm の光が直角に当たります。見える明るい極大の最高次数 mmax はいくつですか?

N = 200 mm⁻¹λ = 486 nm
mmax =
6.むずかしい
f1​ = 8 cmf2​ = −10 cm30 cm60 cm

2 枚の薄いレンズが同じ光軸上に 60 cm 離れて置かれています:レンズ 1 は f₁ = 8 cm、レンズ 2 は f₂ = −10 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 = 8 cmf2 = −10 cms = 60 cmdo = 30 cm
di2 = cm

解答

  1. 1. v = 273.9 m/s
  2. 2. λ = 6.8 m
  3. 3. f1 = 214.4 Hz
  4. 4. f7 = 750.3 Hz
  5. 5. mmax = 10
  6. 6. di2 = −8.308 cm

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。