波の性質�B（縦波とは何か？）

１．導入

前回はy-xグラフとy-tグラフの違いをみてみました。 まずは，もう一問練習してから，縦波に入っていきます。

２．問題演習（y-xグラフとy-tグラフ）

y-xグラフが与えられていて，そこから別時刻のy-xグラフと，ある位置のy-tグラフを描かせる問題を行いました。

３．縦波の紹介

演示実験（つるまきばねの縦波）

教室の真ん中で，片方を生徒に持たせ，３ｍくらい延ばして行います。

�@横波をつくる
→普通，君たちが波と思うのは「横波」です。 ばねの輪ひとつひとつが媒質です。このように波の進行に対して， 輪は垂直に振動します。これを「横波」といいます。

�A縦波をつくる
→しかし，これも波です。塊が移動しているようにみえますよね。 しかし，輪自体がずっと移動しているわけではない。 媒質が移動せずにエネルギーが移動しているので，これも波なのです。
→これは波の進行方向に対して，輪が平行に振動しています。 よってこの波を「縦波」といいます。 また，輪が集まっている「密」なところと，まばらなところ「疎」ができているので， 「疎密波」ともいいます。

コメント
動画をアップしたい。

縦波と横波のまとめと例

いまみせたように，波には縦波と横波があります。

例をあげましたが，「横波が固体中を伝わる」ということに関しては， 「光波」は例外です。水面波は空気と水の境界という微妙な場所で起こる特殊な波で，縦波でも横波でもありません。 また，光波は「電磁気的な波動」であり，他の例のように「力学的な波動」と分けて考えなければならないので， これも例外です。

ちなみに，地震波はP波とS波があり，ブラジルで地震が起こると， 地球内部を通って日本にもP波が伝わりますが，S波は伝わりません。 なぜかというと，「地球内部には液体の場所があるから」です。 地球内部は，地殻→マントル→外核→内核となりますが， 外核が液体になっていると考えられます。 S波が伝わらない「陰」の部分から考えて，外核の大きさは見積もられます。

ばねのガシャガシャとは･･･分かりますよね･･･なんか良い表現がないだろうか？

４．縦波の横波表示

横波は写真を撮ったようにグラフで表せますが，縦波はそのままではグラフにできません。
ですので，少し操作をしてあげます。とりあえず次の問題をやってみてください。

ポイントは元の位置からのずれ（y)を，90度反時計回りに回転させる ということですが，つまりx軸正の向きをy軸正の向きに変換する ということになります。

グラフでどのような点が「最も密」や「最も疎」になっているでしょうか？
→右下がりでx軸と交わるところが「最も密」
→右上がりでx軸と交わるところが「最も疎」

ある参考書では，カタカナで「ミ」は右下がりだから「密」， 「ソ」は書き順としては反対向きですが，右上がりだから「疎」と書いてありました。 そして「これがミソ」。うまいですねー。

しかしグラフの意味も理解しなければいけません。
右下がりでx軸と交わるところでは，
�@まず交わっている点は，元の位置から動いていない
�Aその点の左側では，ｙ＞０なので，元の位置より右に動いている
�Bその点の右側では，ｙ＜０なので，元の位置より左に動いている
よって，交わっている点に集まってきているわけです。

５．まとめ

今日は縦波を学習しました。音波は縦波で，波の性質が終わると音波に入りますので， よく理解しておいてください。次回は「正弦波の式」（物理�U）です。

授業を終えて。。。
つるまきばねでは反射波も見えるので，少し定常波の話もしました。

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