大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和4年度（2022年度）本試験
問4 (物理基礎（第1問） 問4)

この問題は、縦波の理解が問われています。

縦波とは、媒質の進行方向が波の進む向きと並行になる波で「疎密波」とも呼ばれます。

縦波では、波の状態がわかりにくいため変位を90度回転させることにより縦波を横波のように表すことがあります。

空欄ウ

最も密になる位置の間隔は縦波の波長λを表し、λ=となり、再び初めて（ⅱ）のようになるまでに経過した時間は一周期分の時間を表すため、周期はTとなります。波の速さV＝λ/Tより正解は、L/T。

空欄エ

この縦波は右向きに進んでおり、密から疎に向かう部分では、媒質は進行方向と逆向きに動き、疎から密に向かう部分では、媒質は進行方向と同じ向きに動きます。密な点からL/２進んだ中心の破線の印の点が疎の部分となります。よって、aの部分では媒質は左向きに動き、ｃの部分では媒質は右向きに動きます。b,dの部分は右向きと左向きに動く媒質が混在しています。正解はaの部分

解答　ウ：L／T  エ：a

解説

ウの解説

・解法1

密どうしの間隔Lは波長の長さに相当します。

また問題文より、Tはこの波の周期に相当することがわかります。

波の速さ=波長÷周期　で計算できるので、

答えは　ウ：L／T　となります。

・解法2

ウは速さに関する問題なので単位が「長さ÷時間」のものになっている必要がありますが、

選択肢は「LT」が「L／T」のどちらかしかなく、

単位に着目するだけで　ウ：L／T　とわかります。

エの解説

(i)と(ii)の図の対応する印の位置を比較してみましょう。

aの部分ではすべて左にずれていることがわかります。

cの部分ではすべて右にずれていることがわかります。

bとdの部分では中央の点が動いていません。

よって答え(全て左向きの変位となっているもの)は　エ：a　となります。