どうも、白滝です。

 

どうでしょう?

 

勉強は順調に

進んでおりますでしょうか?

 

今回は、

 

縦波(たてなみ)

 

という

波動のはてなポイントに

 

立ち向かって

いきたいと思います。

 

こいつですね。

 

コレ。

(物理のエッセンスより引用)

 

縦波ってここに

書いてある通りなのですが、

 

かなーり難しい。

 

バネが振動して、

 

その各点の変位をy軸にとって、

 

x軸には・・・

 

って。

 

図で解説してくれては

いるんですが・・・

結局、なにしてるの?

と思いませんか?

 

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)

 

横波と縦波の違いは、これでしたね。

 

縦波は

現実では「波の形」をしていないから、

 

定義をしないと

グラフ化できなかった。

 

現実では、水の波紋のようにザッブーンと「波の形」があるわけではなく、

 

バネの揺れだったり、

 

空気の振動だったり・・・

 

と媒質が振動しているだけ。

 

でも、

物理学者は思った。

横波と同じように、縦波もグラフ化できるんじゃね?

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。

 

これです。

 

これが、

縦波をグラフ化するための定義。

 

縦波はムズカシイ定義をすることによって、グラフ化されています。

 

だから・・・

 

縦波で難しいのって、

 

「現実の波の様子←→グラフの形」

 

の変換なんですわ。

 

縦波自体じゃなくて。

 

縦波をグラフに変換するために使われている、定義がムズい。

 

これね。

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。

 

この定義通りにバネの各点を、

 

y-xグラフ

 

にプロットしてあげると、波のグラフが完成するんだけど・・・

 

おそらく、

 

あなたはこの定義が

意味不明だから行き詰まっている。

 

この定義のせいで、

縦波に苦手意識をもっているのでは?

 

リアル振動の様子から、グラフへの変換。

 

または、

 

グラフから、

リアルの振動の様子を想像すること。

 

ここが難しい。

逆に言えば、難しいのはココだけなのです。

「現実の波の様子←→グラフの形」の変換が難しいだけで、

 

ほかは横波と同じですよ?

 

グラフ化してしまえば。

 

周期の計算も。

 

波長の読み取りも。

 

その先はみーんな、同じこと。

 

ちょっとグラフから、

 

縦波の疎と密

 

が読み取れるだけで、

ほかはみーんな同じ。

 

「現実の波の様子←→グラフの形」の変換以外は、意外とカンタンなのが縦波なのですわ。

じゃあ、、「現実の波の様子←→グラフの形」の変換ってどうやるの?

なんども言いますが、これです。

 

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。

 

この定義通りにバネの各点を、

グラフに変換してあげる。

 

または、

グラフからバネの各点の位置を

読み取ってあげる。

 

そのほかはフツーの波と同じ。

 

同じなのですね。