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の条件設定をしてなかったってことかな。出題者は固定端のつもりだったけど。
物理的に正しいのは、「2d=nλ」又は「2d=(n-1)λ」の2個だけでしょう。音波は粗密波であって、壁は圧力(粗密)の位相を変えないので自由端反射になる。
なぜ「2d=(n-1/2)λ」も正解なのかは、これを見てなるほどと思った。https://togetter.com/li/1187462 [togetter.com]
ここにぶら下げるけど、なんで物理現象なのに正答が3つあるってなってしまうのでしょう?(a)「2d=nλ」(b)「2d=(n-1)λ」(c)「2d=(n-1/2)λ」として、(b)は壁と音叉が同一面であることまで想定するのかよってこと。そして(c)はどこで入り込むのか"反対位相"。疎密波として反射を考えれば、壁での圧力変化は自由なので自由端反射となって同位相で返る。 縦波の反射(自由端と固定端の比較) [rika-net.com] よく波形を想定して逆位相という解説を見ることがあるがそれは横波についてであって、縦波を横波風に描画している場合はその符号というのは何を示しているのかはよく考えないといけない。空気を弾性体と見て壁を変位(何のだ?)の固定端と考えるならば、元の波
疎密波を横波のグラフで表現するときは高さが変位量ではなくて圧力を示すと思うんだが。(一番上が圧力最大で一番下が圧力最少)
変位量のグラフを描くと、圧力最大点でゼロ(両側から押されるので動けない)、圧力最少点を堺にして左側では左方に変位最大、右側では右方に変位最大となって、グラフは不連続になるのでは?疎→密→疎の1周期で考えるとマイナスの最大→ゼロ→プラスの最大の単調増加が並ぶグラフになるんじゃない?
変位は空気分子の位置の変位量な。
そういう意味で#3341076を書いたんだがどこかおかしい?
変位量が正弦波で原点をsin(0)が通っている一瞬を考えるなら、原点付近は圧力最低なのはいいよね。その瞬間、原点から距離2πの位置も原点と同じく圧力最低なのもよい。原点から距離πの位置は圧力最高なのもよい。これを周期でグラフに書いてみると、-cos()になる。
原点が圧力最低のとき、原点に位置している分子の変位はゼロとして、その直近の変位はマイナス側は左へ最大、プラス側は右へ最大にならない?
圧力最少点の空気分子はそこから一番離れるように動くことによって分子の密度が減り、圧力が下がるんだと思うんだけど。変位量がsin(0)でほとんどゼロといいうのは圧力が全然下がっていないことを示し、原点が圧力最低点という前提条件と矛盾するような気がするんだけど。
原点が圧力最低のとき、空気分子の「変位速度」が原点でゼロになるsinカーブになるというのは分かるけど(そのときは右方向への変位速度がプラス)、変位量のカーブはまた別なんじゃないの?
これ [srad.jp]のリンク先の説明を読んで分かりました。疎密の中間が一番変位が大きいのが感覚と合わなかったための誤解でした。
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にわかな奴ほど語りたがる -- あるハッカー
固定端か自由端か (スコア:0)
の条件設定をしてなかったってことかな。出題者は固定端のつもりだったけど。
Re: (スコア:1)
物理的に正しいのは、「2d=nλ」又は「2d=(n-1)λ」の2個だけでしょう。
音波は粗密波であって、壁は圧力(粗密)の位相を変えないので自由端反射になる。
なぜ「2d=(n-1/2)λ」も正解なのかは、これを見てなるほどと思った。
https://togetter.com/li/1187462 [togetter.com]
Re: (スコア:0)
ここにぶら下げるけど、なんで物理現象なのに正答が3つあるってなってしまうのでしょう?
(a)「2d=nλ」
(b)「2d=(n-1)λ」
(c)「2d=(n-1/2)λ」
として、
(b)は壁と音叉が同一面であることまで想定するのかよってこと。
そして(c)はどこで入り込むのか"反対位相"。
疎密波として反射を考えれば、壁での圧力変化は自由なので自由端反射となって同位相で返る。 縦波の反射(自由端と固定端の比較) [rika-net.com]
よく波形を想定して逆位相という解説を見ることがあるがそれは横波についてであって、縦波を横波風に描画している場合はその符号というのは何を示しているのかはよく考えないといけない。空気を弾性体と見て壁を変位(何のだ?)の固定端と考えるならば、元の波
Re: (スコア:0)
疎密波を横波のグラフで表現するときは高さが変位量ではなくて圧力を示すと思うんだが。
(一番上が圧力最大で一番下が圧力最少)
変位量のグラフを描くと、圧力最大点でゼロ(両側から押されるので動けない)、
圧力最少点を堺にして左側では左方に変位最大、右側では右方に変位最大となって、
グラフは不連続になるのでは?
疎→密→疎の1周期で考えるとマイナスの最大→ゼロ→プラスの最大の単調増加が
並ぶグラフになるんじゃない?
Re: (スコア:0)
変位は空気分子の位置の変位量な。
Re:固定端か自由端か (スコア:0)
そういう意味で#3341076を書いたんだがどこかおかしい?
Re: (スコア:0)
変位量が正弦波で原点をsin(0)が通っている一瞬を考えるなら、原点付近は圧力最低なのはいいよね。
その瞬間、原点から距離2πの位置も原点と同じく圧力最低なのもよい。
原点から距離πの位置は圧力最高なのもよい。
これを周期でグラフに書いてみると、-cos()になる。
Re: (スコア:0)
原点が圧力最低のとき、原点に位置している分子の変位はゼロとして、
その直近の変位はマイナス側は左へ最大、プラス側は右へ最大にならない?
圧力最少点の空気分子はそこから一番離れるように動くことによって分子の密度が減り、
圧力が下がるんだと思うんだけど。
変位量がsin(0)でほとんどゼロといいうのは圧力が全然下がっていないことを示し、
原点が圧力最低点という前提条件と矛盾するような気がするんだけど。
原点が圧力最低のとき、空気分子の「変位速度」が原点でゼロになるsinカーブになるというのは
分かるけど(そのときは右方向への変位速度がプラス)、変位量のカーブはまた別なんじゃないの?
Re: (スコア:0)
これ [srad.jp]のリンク先の説明を読んで分かりました。
疎密の中間が一番変位が大きいのが感覚と合わなかったための誤解でした。