大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和5年度（2023年度）追・再試験
問79 (物理（第4問） 問3)

授業中の外部の騒音に困ったPさんとQさんは「音を使って音を消すことはできないのかな？」と考え、先生に相談した。次の問いに答えよ。ただし、会話文の内容は正しいものとする。

先生：広がる波の場合、重ね合わせによって波が消える条件も複雑になります。次は平面上を伝わる横波を考えましょう。平面上の波源Aと波源Bから円形の波面をもつ波が広がっていくと、二つの波が重なり合って、ある時刻では図4のようになります。ただし、変位は平面に垂直で、二つの波源は同位相で振動しているとします。
Pさん：波の波長をλとすると、この二つの波源の間の距離は5λ／2ですね。
Qさん：そうですね。図4のA、Bを通る直線上にできる波だけを、Aを原点にしてx軸の正の向きをA→Bの向きにとってグラフを描くと図5のようになりました。ただし、波源から離れることで波の振幅が小さくなることは無視しています。
Pさん：この瞬間はA、Bを通る直線上では合成波が消えているんだね。でもずっと消えたままかどうかは、じっくり考えないと。
先生：時間が経過すると変位はどう変わるでしょうか。どちらの波も、波源より左側では左向き、波源より右側では右向きに進行するので、少し時間がたった後のグラフは図6のようになることに注意して考えていきましょう。

図5に示した状態より1／4周期後の合成波の図として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。