どうも、白滝です。
横波や縦波って
何がしたいかというと、
現実の波の様子をグラフで表したい！
んだよね。
「現実の波→グラフ」をやりたい。
これが、横波だと簡単だった。
海面の波の様子とか、
水にポチャンと
小石を落とした時の波面の様子とか。
現実世界の波の様子を、
そのままグラフに
表せばいいだけだからね。
海がざぶーんざぶん。
グラフがざぶーんざぶん。
（高校物理では、ある程度シンプル化して扱っているけども）
横波は、
現実の波の形を
そのまま表したものなんだわ。
（さだぼうの実験室「波のアニメーション」より引用）
y→現実の波の高さ。
x→現実の波の位置。
を表している。
つまり横波は、
現実の波をそのままグラフ化したものなんだ！
（そのままだねw）
じゃあ、縦波は？
（物理のエッセンスより引用）
縦波の具体例は、バネだ。
バネの振動や、空気の振動。
バネは縮んだり伸びたりして、互いに押し合って振動している。
空気も互いに押し合って、押されたり押し返されたりして振動している。
つまり、
現実では「波の形」をしていないのだ。
（sinカーブの形をしていない）
でも、
縦波も一応「波」なのだ。
だから、
グラフ化できる・・・はず！
つまり、
縦波のグラフってね、
現実では「波の形」をしていない振動を、どうにかして「グラフ化」したもんなんだわ。
現実→グラフ化。
昔の物理学者は、
これがしたかったのさ。
（グラフ化すると、数学的に振動を扱えるからね）
バネの振動とか、空気の振動。
現実では「波の形」をしてないけど、
どうにかしてグラフ化したい・・・っ！
目の前の「振動」を、、どうしても。
グラフ化して、
数学的に計算したいのだ！
うーん。
どうしようか・・・？
ってのがさっきの図だね。
ここで、
物理学者は「縦波のグラフ」の定義
をつくった。
縦波とは・・・
y→自然な位置からのズレ。
x→自然な時（振動してない時）の点の位置。
というグラフだとした。
うーん？
わからない？
そう、縦波って定義が難しいのだ。
現実の波をグラフで表すために、
なんとかして定義したから。
現実の波とは話が違う。
そんなグラフが、縦波。
（だから、定義をおさえて、じっくりと練習するしかないのです。）
【まとめ】縦波と横波の違いって？
両方とも、グラフの見た目は一緒。
なぜかというと、
物理学者がそうしたかったから
だわ。
そうなるように、
「縦波」のほうを定義した。
だから、
横波→現実の波をそのままグラフ化したもの！
縦波→現実では「波の形」をしてないもの！
（だから、定義をつくって無理やりグラフ化した）
横波は海面だったり、
小石を落とした水面だったり。
現実にそのまま、
波の形があるんだね。
逆に、
縦波のバネの振動や空気の振動は、
現実には「波の形」が存在しない。
でも、
媒質の振動が伝達している
という波の性質があるから、
（運動に周期性があるから）
定義すれば
波の形（sinカーブ）に
グラフをかけるんだね。
これが、
縦波と横波の違い。
ね？
違いってこんだけなんだ。
↓
波の本質はこちら。
授業では
一切語られないことを語ってます。
