物理「波」公式・定期テスト対策｜波長・周期・y-t/y-xグラフ・腹と節まで

高校物理・物理基礎の定期テスト対策

物理「波」公式・問題チェック｜波長・周期・y-t/y-xグラフ・腹と節まで

物理の「波」は、公式だけ覚えても点数につながりにくい単元です。 波長・周期・振動数、y-tグラフとy-xグラフ、位相、定常波の腹と節を、1問ごとの解説と図で確認していきましょう。

各単元10問 30問プールからランダム他の10問に再挑戦OK

波の問題では、横軸が「距離」なのか「時間」なのかを見分けることが大切です。 y-xグラフでは波長、y-tグラフでは周期を読み取る、と最初に整理しておきましょう。

波の速さ v = fλ 速さ = 振動数 × 波長

周期と振動数 f = 1/T 周期Tと振動数fは逆数

周期を使う形 v = λ/T 1周期で1波長ぶん進む

定常波 腹-腹 = λ/2 節-節もλ/2、腹-節はλ/4

問題を読み込んでいます。

定期テスト前は、公式だけでなく「どのグラフから何を読むか」までセットで確認しておくと点につながりやすくなります。

よく出る言葉	意味・見る場所
波長 λ	山から次の山まで、または谷から次の谷までの距離。y-xグラフで読み取る。
周期 T	1回振動するのにかかる時間。y-tグラフで読み取る。
振動数 f	1秒間に何回振動するか。単位はHz。f = 1/T。
y-xグラフ	ある瞬間の波の形。横軸は位置x。波長を読む。
y-tグラフ	ある場所の時間変化。横軸は時間t。周期を読む。
位相	振動のタイミング。山・谷・上がる途中・下がる途中を比べる考え方。
腹と節	定常波で大きく振動するところが腹、ほとんど動かないところが節。

A. まずは v = fλ、f = 1/T、v = λ/T を覚えましょう。速さ・波長・周期・振動数の関係を整理することが大切です。

A. y-xグラフは、ある瞬間の波の形です。y-tグラフは、ある場所の時間変化です。ざっくり言うと、y-xは「写真」、y-tは「1点の記録」です。

A. 波長はy-xグラフの横方向、周期はy-tグラフの横方向から読み取ります。横軸がxなら距離、横軸がtなら時間です。

A. 腹は定常波で大きく振動するところ、節はほとんど振動しないところです。となり合う腹と腹、節と節の間隔はλ/2です。