3次元で感じる!波が頭の中でスイスイ動き出すためのグラフ

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スクリーンショット 2014-10-14 21.49.32

y-xグラフとy-tグラフを組み合わせてみましょう!

波の分野でまずつまずくのが、y-xグラフとy-tグラフです。
y-xグラフとy-tグラフを理解して、うまくかけるようになるということは、
波を3次元にみれるようになったということです。

実際にGrapherで波の動く様子を描くと次のようになります。

20090202103948

このようなカーテンが波打っているような模様、
それがy-xグラフとy-tグラフを同時にとらえたときに見える模様です。

ではどのようにすると、このようなグラフをみることができるのかというと、
上の図のようにy-xグラフの手前に時間軸をのばして、媒質の振動する様子を描いていくと
この波が見えてきます。

20091006073249

 

原点にある媒質の振動が次のとなりの媒質に、と順番に伝わっていく様子が
描けるので、波打った3次元のグラフになるというわけです。

ぶつりの123の波動編」では、このような3次元の図をつかった説明をたくさんいれたのですが、
3次元のほうがわかりにくいという指摘もあり、

決める!センター物理基礎!」では、このような3次元の図を使うのはやめました。

でもこの3次元の図がよくわかると、波の数式(y=Asinω(t − x/v))など作っていくときに役立ちます。

Grapherでもぜひ描いてみてください

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プロフィール

桑子 研
桑子 研理科教師。全国で教員向けの物理実験講座、ICT活用講座、子供向けの科学実験講座、時短セミナーなどを行っている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)など10冊。

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