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 = 1 m

長さ 1 m、質量 4 g の弦を、横波が 250 m/s で伝わっています。弦の張力 T を求めてください。

L = 1 mm = 4 gv = 250 m/s
T = N
2.やさしい
L = 1.5 m

長さ 1.5 m、質量 12 g の弦が、張力 120 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 = 1.5 mm = 12 gT = 120 N
v = m/s
3.ふつう
FFdo​ = 50 cmf = 25 cm

物体が、焦点距離 25 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 = 25 cm
di = cm
4.ふつう
30°90°n1​ = ?空気, n2​ = 1.00

透明なブロックの内部の光は、30° を超えるすべての入射角で、空気(n = 1.00)との境界で全反射します。ブロックの屈折率 n1 を求めてください。

θc = 30°n2 = 1.00
n1 =
5.むずかしい
λ = 500 nmθ1​ = ?

波長 500 nm の光が、1 ミリメートルあたり 800 本の線をもつ回折格子に直角に当たります。次数 1 の極大の角度 θ1 を求めてください。

N = 800 mm⁻¹λ = 500 nmm = 1
θ1 = °
6.むずかしい
SO25 m/sf = 25 kHz

静止しているセンサーが、25 m/s で遠ざかる車に向けて 25 kHz の超音波を送り、エコーを発した信号と混合します。うなりの振動数 fb を求めてください(音速 343 m/s)。

f = 25 kHzu = 25 m/sv = 343 m/s
fb = Hz

解答

  1. 1. T = 250 N
  2. 2. v = 122.5 m/s
  3. 3. di = 50 cm
  4. 4. n1 = 2
  5. 5. θ1 = 23.58 °
  6. 6. fb = 3397 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。