💡 ヒント:定在波(基本問題274)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

2 つの進行波の重ね合わせが定在波。見た目は止まっているけど、各点は上下に単振動しています。節では全く動かず、腹では振幅が元の波の 2 倍

節・腹の位置は \(\lambda/4\) 間隔で交互。全体像を把握できれば、どんな問題も図形的に解けます。

✏️ 求めるもの

定在波中の指定された点が節か腹か中間か、その点の振動の時間変化(周期・最大変位)。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 点の位置を特定:節(\(\lambda/4, 3\lambda/4, \dots\))と腹(\(0, \lambda/2, \lambda, \dots\))のどこか
  2. 振幅を計算:\(2A|\cos(2\pi x/\lambda)|\)
  3. 振動の時間変化:周期は \(T\) で単振動、最大変位は上の式
注意

節と節の間の点は、位相が反転していても同じ周期で同時に最大に達する(定在波の特徴)。進行波のように「位相が少しずつずれる」ことはない。