R７年度第１回高認物理基礎大問２解説

大問２

　図１は波動実験器（ウェーブマシン）である。
これは金属棒（媒質）を上下させることで、横波がゆっくりと伝わり、波を観察できる器具である。
その波が伝わる速さは振動数や振幅によらず変化しない。
図２は振動をしていない波動実験器の金属棒のようすを表した模式図である。
（１）、（２）に答えよ。

　図２の状態から時刻０sに波動実験器の端からある振動数で波を生じさせた。
図３は時刻0.8sの模式図である。
この波動実験器の波の伝わる速さは何m/sか。

・$\dfrac{0.4}{0.8} = \dfrac{4}{8} = \dfrac{1}{2} = 0.5$（m/s）

　次に、図２の状態に戻し、（１）の２倍の振動数で波を生じさせた。
時刻0.8sの波の観察結果を表した模式図として正しいものはどれか。

・②である。

　次の文中の空欄にあてはまる語句の組合せとして正しいものはどれか。

　空気中を伝わる音波は【縦波】であり、オシロスコープとマイクを用いることで、図のように波形を視覚的に観察することができる。
図の横軸は時間の経過を表していることから、２つの図を比較することで音の【高さ】が異なることが分かる。
ただし、２つの図の目盛りは縦軸と横軸ともに等しいものとする。

　図のように、スピーカーの前に両端の口が開いた同じ長さの筒Ａ、Ｂを置き、筒Ａにのみスピーカーの逆側にふたを装着した。
スピーカーから出る音の振動数を０から徐々に上げながら鳴らしたところ、筒Ａが先に共鳴した。
この実験結果を説明した次の文中の空欄にあてはまる語句の組合せとして正しいものはどれか。

　空気中を伝わる波の波長が徐々に【短く】なり、筒Ｂより基本振動数の【小さい】筒Ａが先に共鳴した。

・令和７年度第１回高認物理基礎過去問解説に戻る。