共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）本試験
問4 (物理基礎（第1問） 問4)

「ア：B　　イ：変わらない」の組み合わせが正答となります。

横波で「腹と節の場所は変わらない」という特徴があることを思い出してみましょう。

同じように、縦波の特徴にも、「密と疎の場所は動かない」というものがあります。

このとき、「ばねで動かない点と動かない点があるとき、その間が動くことで、ばねはビヨンビヨンできている」というのは、とても想像しやすいでしょう。

ところで、Aは疎、Cは密で、いずれも動かない点です。
それであれば、AC間にあるBがビヨンビヨン動いている点だとわかります。

これを言い替えると、「最も変位が大きいのはB」となります。

ところで、縦波だと急に難しく感じることがあるため、ここからは大縄跳びを例に考えましょう。

「振れ幅を大きくする」、つまり、より大きく大縄跳びを回したなら、両端で回している人の位置は変わるでしょうか。
ただし、当問は右に無限に伸びている前提のため、大縄跳びも長さは無限にあるものとします。

大縄跳びをより大きく回したいとき、回し手が広がることはありません。
腹が小さくなって飛びづらくなります。
 

大縄跳びが有限の長さなら、回し手が近づくことはあります。
しかし無限の長さなら、回し手が近づくことなく縄を伸ばせるので、2人の人の位置は変わりません。

当問はそれと同じです。
 

「振れ幅を大きく」しても、回し手同士の間隔、大縄跳びの長さである距離Lは変わりません。

以上のことから、「Bが最も動き、距離Lは変わらない」が解答となります。

ア：B　　イ：変わらない

が答えとなります。

図３のAが疎の部分、Cが密な部分となります。

変位が最も大きい位置はその間の

Bの位置となります。

Lの長さは1周期分の波の波長に相当します。

振動数と波の速さは変わらなかったので、

波長も変わっていません。

そのためLの長さは変わらないです。

まとめると、

ア：B　　イ：変わらない

が答えとなります。

解答　ア：B  イ：変わらない

アの解説

Aは最も疎な部分、Cは最も密な部分で、これらの変位は０です。

つまりAとCは動いていません。

一方、Bは釣り合いの位置からC側に向かって変位しています。

よって答えは　ア：B　となります。

イの解説

ばねが最も密になる点の間の距離Lは波長に相当します。

振動数を変えずに振幅を変えても、波長は変化しません。

よって　イ：変わらない　となります。