波、測定と屈折
導入済み| English | 意味 |
|---|---|
| frequency/ˈfriːkwənsi/ | 周波数 |
| wavelength/ˈweɪvleŋθ/ | 波長 |
What would explain this observation?
- A wave can carry energy across water while a floating marker mainly oscillates. Energy transfer and bulk transfer of matter are different.
- Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.
Build the model
- Frequency 频率 is oscillations per time; wavelength 波长 is distance between successive points in phase. Wave speed equals frequency multiplied by wavelength. Transverse oscillations are perpendicular to propagation.
- wavelength: Distance between successive points in phase; frequency: Number of oscillations per unit time.
波がより遅い媒質に入射した際、何が変わらないか？
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振動数は波源によって設定され境界で変化することはなく、入射する波と射出する波は等しい。より遅い媒質では速度が変化し、v = f × 波長により波長が調整される。
各専門用語を正確な意味と対応させよ。
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関連する物理量やプロセスを区別するために定義を使用せよ。
Choose evidence that can test it
- At a boundary, frequency stays fixed by the source. A change of speed changes wavelength. Refraction follows from speed differences; angles are measured from the normal.
- Measure several wavelengths and divide to reduce fractional reading uncertainty. Use a ray box with a normal drawn at the boundary. Keep the beam away from eyes and record incident and refracted angles clearly.
この場合、調査やモデルをより妥当にする2つの習慣は何か。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
条件や仮定を明記することで他者が正確に再現でき、根拠となる証拠を記録することで結論を検証できます。相反する結果を隠すと、誤った結論を疑う証拠を失いますし、単一の測定でより広い主張を成立させることはできません。
Work from known quantities
- State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
- Known: frequency 5 Hz and wavelength 0.40 m. Use v = fλ. v = 5×0.40 = 2.0 metres per second. If speed falls to 1.5 metres per second at the same frequency, wavelength = v/f = 1.5/5 = 0.30 m.
Frequency is 8 Hz and wavelength is 0.25 m. Find wave speed. Use the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation.
周波数が 8 Hz、波長が 0.25 m です。波速を求めよ。
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結果は 2 m/s である。既知：f = 8 Hz；波長 = 0.25 m。v = f × 波長を用いる。v = 8 × 0.25 = 2 メートル毎秒。この波がより遅い媒質に入力した場合、f は 8 Hz で維持され、波長は縮小する。
Check the conclusion and its limits
- The wave frequency does not change simply because the medium changes. A longitudinal wave has oscillations parallel to propagation.
- Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.
Wave frequency always changes when a wave enters a new medium. This claim is false: Frequency is fixed by the source, so it stays the same across a boundary. What changes is speed, and therefore wavelength through v = f x wavelength.
Waves, measurement and refraction: At a boundary, frequency stays fixed by the source. A change of speed changes wavelength. Refraction follows from speed differences; angles are measured from the normal.
波が新しい媒質に入射する際、周波数は必ず変化する。
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振動数は波源によって固定されているため、境界を越えても変わらない。変化するのは速度であり、したがって v = f × 波長により波長も変化する。
位相が連続する点同士の距離：専門用語を答えよ。
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波長とは、同位相にある successive points（連続する点）間の距離である