高卒認定試験 物理基礎 H28-2 大問4 問1 解説+解答

解説:

端で通り過ぎた波のイメージ

反射する波を考える時には、端で反射せずに通り過ぎた波をまずイメージする。
下図のオレンジの部分。

反射する端が、自由端か固定端かによって、反射波の形状が変わってくる。

自由端での反射波

自由端の場合
イメージした通り過ぎた波を折り返した形が、反射波の形(下図のオレンジの波)となる。

固定端の場合
イメージした通り過ぎた波を、上下にひっくり返した後に、端で折り返した形が、反射波の形(下図の青の波)となる。
固定端では、端は「節」になるので、波の高さが0となる。
計算上は、通り過ぎた波を上下ひっくり返して足し合わせることで、プラスマイナス0を作っている。

固定端での反射

以上。