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リ物基 基問150

まず勘違いしやすいのは、「節=交点」を見ればいいからA,C,Eです、と即答してしまう例です。

これはやりがちな間違いです。

 

ここで問題文に与えられているものは入射波のみで、今答えてほしいのは定在波(定常波)の節の位置ですので、定在波の節の位置を入射波の図だけで即答するのは怖いわけです(慣れればそれもできますが)。

 

そこで問題文に注目してみます。

 

問題文には「固定端F」と書かれていて、これは超重要ポイントです。点Fは固定端ということは、少なくとも波は点Fを通っているわけです。点Fに固定されていますからね。

 

そして、定在波の特徴として、波長や周期、振動数は、入射波(反射波)と同じ値になる、ということです。作図をすると明らかなんですが、波を合成するとき、変化するのは縦成分だけで、横成分に足し合わせをしているわけではありません。なので、入射波と反射波が合成されても、横成分で特徴づけられる波長などは合成波(ここでは定在波)と同じ値となっているはずです。

 

問題文に与えられている入射波を見てもとおり、いま存在している波の山一つ分、もしくは谷一つ分は、2目盛り?に相当する横幅を持っています。そして、少なくとも定在波(合成波)は点Fでは交点に位置することになりますので、そこから2目盛りずつ戻っていきながら交点を探していくのがいいでしょう。

 

よって、定在波の節の位置は、B,D,Fとなります。