問 題
速さが共に 1.0 m/s、振動数が共に 5.0 Hz で振幅の等しい二つの正弦波が一直線上を互いに逆向きに進んで重なり、定常波 (定在波) をつくっている。この定常波の隣り合う腹と腹の間隔として最も妥当なのはどれか。
1． 0.10 m
2． 0.20 m
3． 0.40 m
4． 0.50 m
5． 5.0 m
正解 (1)
解 説
定常波は、同じ波が逆方向から２つ向かってきた時に合成してできる「その場でみょんみょん動く波」です。定常波の「腹」とは、最も大きく波打っている部分のことです。
波の波長を λ とおくと「λ/2 間隔で腹」 です。（これは覚えておくと簡単です。また、波長 λ の波が同じ速さ逆向きで来るから、λ/2 間隔でどんどんぶつかるというイメージでもよいと思います)。
波の基本式 v = fλ より、λ = v/f = 1.0/5.0 = 0.2 です。従って、求める隣り合う腹と腹の間隔は λ/2 = 0.1 です。
以上より、正解は 1 です。
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