振動・波動のシミュレーション

振動・波動17本

振動・波動円運動とその影の運動等速円運動を横から照らすと、スクリーンの影は単振動をする。変位 y・速度 v・加速度 a のグラフと位相の関係を確かめる振動・波動正弦波の波形と導出振幅 A・波長 λ・周期 T を変えて y(x,t) を導く。「ある瞬間の y−x」と「ある場所の y−t」を見比べて v=fλ を確かめる振動・波動波形の移動と媒質の振動波形が進んでも媒質は上下にしか動かない。各点の速度の向きを矢印で確かめ、「少し後の波形」で動く向きを予想する振動・波動[演習]正弦波の周期と波長波形のグラフから λ・T・f・v・A を読み取るランダム出題。スライダーで答えを入力して答え合わせ振動・波動[演習]波形と媒質の振動波形と進行方向から、指定した媒質の点の動く向き（上・下・静止）を答える。答え合わせ後に「少し後の波形」で確かめる振動・波動横波と縦波媒質の振動方向と波の進行方向の関係、縦波の疎密。縦波を変位のグラフで表す見方（右向き＝上向き）も確認する振動・波動波の重ね合わせ2つの波の合成。同じ向きの合成・逆向きの定常波（節と腹）・パルス波のすれ違い、位相ずれの影響を確かめる振動・波動波の反射（固定端・自由端）固定端は位相がπずれて反転、自由端はそのまま反射する。入射波・反射波・合成波（実際の媒質の変位）を見分ける振動・波動反射の法則平面波が鏡で反射する。入射角＝反射角で、波長・速さ・振動数は変わらない。波面と境界の交点間隔から法則を導く振動・波動屈折の法則（スネルの法則）屈折率・入射角を変えて sinθ₁/sinθ₂＝n₂/n₁＝v₁/v₂＝λ₁/λ₂ を確かめる。入射角が大きいと全反射も起こる振動・波動反射波・屈折波平面波が境界で一部反射・一部屈折する様子を波の場で表示。屈折で波長が変わり、全反射ではしみだす波が現れる振動・波動ホイヘンスの原理波面上の各点が素元波の波源となり、その包絡面が次の波面になる。平面波・球面波の進行、反射・屈折の作図振動・波動平面波・球面波・球面波の断面平面波の波面は平行、球面波は同心。球面波の振幅は1/r、強さは1/r²で減衰する（水面の円形波は A∝1/√r）振動・波動水面波の干渉2つの波源 S₁・S₂ から広がる同じ波が重なる。明るい場所は強めあう点、暗い場所は打ち消しあう点。図をクリックすると、その点の経路差と判定、2つの波の合成のようすが見える振動・波動干渉条件の説明経路差 |S₁P−S₂P| が mλ なら強めあう（同位相）。点 P を動かして、経路差と2つの波の重なりを読み取り、条件を確かめる振動・波動回折波（スリット）スリット幅 a と波長 λ の比で回折の広がりが決まる。a<λ なら円形に広がり、a≫λ ならほぼ直進する振動・波動正弦波の式 y=A sin 2π(t/T − x/λ) をつくる原点Oの単振動から出発して、点Pの動きは「t₀=x/v だけ前の原点の動き」をなぞる、と考えて正弦波の式をつくる。y–t図で原点の曲線を右へ t₀ ずらすと点Pの曲線になることを確かめる。

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