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リ物 基138

\(x\)軸正の向きに進む正弦波の公式は

 

 \(y=A\sin 2\pi \left(\displaystyle\frac{t}{T}-\frac{x}{\lambda}\right)\)

 

で与えられます。この式と、問題に与えられている

 

 \(y=0.20\sin \pi (5.0t-0.10x)\)

 

を見比べることで、それぞれの物理量を判断してやるといいですね。

まず、\(\sin\theta\)の位相部分に注目してみます。公式は\(2\pi\)で始まっているのに対し、与式は\(\pi\)で始まっていますので、むりやり\(2\pi\)に揃えてやって、

 

 \(y=0.20\sin 2\pi \left(\displaystyle\frac{5.0t}{2}-\frac{0.10x}{2}\right)\)

 

とします。公式と見比べてまず即座にわかるのが、

 \(A=0.20[m]\)

 

次に、\(\displaystyle\frac{5.0t}{2}=\frac{t}{T}\)の部分を比較して、

 \(T=0.40[s]\)

 

さらに、\(\displaystyle\frac{0.10x}{2}=\frac{x}{\lambda}\)の部分を比較すると、

 \(\lambda=20[m]\)

 

となりました。

 

振動数は周期の逆数ですので、

 \(f=\displaystyle\frac{1}{T}=\frac{1}{0.40}=2.5[Hz]\)

 

ここまで出そろうと、あとは波の基本式を使って、

 \(v=f\lambda\) より

 \(v=2.5×20=50[m/s]\)