音波、超音波
第29回 午前84問直線上を一定速度 v で移動する振動数 f の音源が、静止した観測者に接近し、そのまま同じ速度で遠ざかった。音源の通過前後で観測される音の振動数の差を表す式はどれか。
ただし音速を c とする。
1.2 v2/c2 f
2. v( 2 c – v )/c(c-v)f
3. 2cv f/( c + v )( c – v )
4.2v f/c
5.v( 2 c + v )/ c(c+v)f
接近時 f₁=fc/(c−v)、遠ざかり時 f₂=fc/(c+v)。差＝fc・2v/{(c+v)(c−v)}＝2cvf/{(c+v)(c−v)}
正解3
第31回 午後83問
観測者が静止音源に一定速度で近づき遠ざかる際、音源を通過する前後で観測される音の振動数が 10 % 低下した。観測者のおよその速度はどれか。
ただし、音速を c とする。
1.0.01 c
2.0.05 c
3.0.1 c
4.0.2 c
5.0.3 c
観測者が動く場合、接近 f₁=f(c+v)/c・遠ざかり f₂=f(c−v)/c。通過前後で10%低下＝f₂/f₁=(c−v)/(c+v)=0.9 より v=0.1c/1.9≒0.05c
正解2
第33回 午前83問
ドプラ効果について誤っているのはどれか。
a.観測者と音源の相対運動で生じる。
b.音源が観測者に接近すると音が高く聞こえる。
c.光においても認められる。
d.山びこはドプラ効果である。
e.音波の振幅に関する現象である。
1.a、b 2.a、e 3.b、c 4.c、d 5.d、e
a◯相対運動で生じる
b◯接近で高い
c◯光でも生じる
d✕山びこは反射でドプラ効果でない
e✕振幅でなく振動数の現象
正解5
第33回 午後84問
図は一定周波数の音波の波形を表している。縦軸として妥当なのはどれか。
2.周 期
3.音 速
4.音 色
5.エネルギー
音波は圧力の疎密波なので波形の縦軸は音圧。周期・音速・音色・エネルギーは縦軸として不適
正解1
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