平成27年度センター試験【物理】第3問 問4|波

参考資料

 

問1、2、3に引き続き、波に関する問題です。

基本的な考え方は問3と同じです。

仕切り板の中心位置が d だけずれると観測点までの距離が変わってくるので、それを考慮して問3と同じ計算をします。

 

仮に出口 B 側へ d だけずれたとしましょう。

そうすると出口 A 側までの距離は d だけ長くなり、出口 B 側までの距離は d だけ短くなります。

それをふまえると、それぞれの波が観測点まで到達する時間 tA、tB は(1)式で表わされます。

参考資料 (1)式

 

観測点に到達した波が弱め合うためには m2 周期だけ時間がずれている必要があります。

ここで問3の強め合う場合の m と区別するため、問3の m を m1、問4の m を m2 としておきますが、どちらも 0、1、2、… を表わします。

そして(2)式の計算を行います。

参考資料 (2)式

ここでさらに問3で求めた式を代入します。

参考資料 (3)式

あとは m1 と m2 の組み合わせで d がもっとも小さくなるものを探せば、それが答えです。

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