💡 ヒント:縦波

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

音は縦波です。空気の各分子が、波の進む方向と同じ向きに「前後にゆれる」ことで伝わります。前後にゆれた結果、ある所では分子が密集()、ある所ではまばら()になります。

縦波は密度の濃淡(密と疎)が伝わる波、と覚えるとよいでしょう。図示するときは「変位が右なら +、左なら -」のように右向きの変位を上向きに描き直すと、横波と同じグラフになります(縦波の横波表示)。

✏️ 求めるもの

縦波における「密」「疎」の位置、および各点の変位の様子。

🔬 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. 横波表示のグラフを描く:右向き変位を縦軸の +(上)に取って正弦波を描く
  2. 「密」と「疎」を判定:傾き dy/dx の符号で見分ける(負最大が密、正最大が疎)
  3. 波長は同じ:縦波でも横波でも \(\lambda\) の定義は同じ(同位相の点の距離)
注意

「密」の位置で粒子の変位が最大ではなくゼロなのに注意。山や谷ではなく、ゼロクロスのうち「傾きが負」の点が密。逆に「傾きが正」のゼロクロスが疎。