直線上を伝わる波

質問

高専の問題集より・・・１時間ほど考えましたが手詰まりなので、どなたかご教授下さい。

長さ50mの船が、6.0(m/s)の速さで波の進行方向と反対向きに進むとき、船べりの1点を波の山が通過してから次の山が通過するまでの時間が4秒であった。

また、ひとつの山が船首から船尾に通過するのに5.0秒かかった。
この波の波長、速さ、周期を求めよ。
ans・(v=4.0m/s,T=10s,距離l=40m)

速度vはすぐにもとまったのですが…
Tとlが求まりません。
よろしくお願いします。

回答No.1

sanori · ベストアンサー

こんばんは。

ご質問文にある、波の絶対速度を、小文字のｖと置き、
また、船と波との相対速度を、大文字のＶと置くと、

ひとつの山が船首から船尾に通過するのに5.0秒かかったので、
Ｖ×５　＝　５０
Ｖ　＝　５０／５　＝　１０[m/s]

船べりの1点を波の山が通過してから次の山が通過するまでの時間が4秒なので、
Ｖ×４　＝　波長
波長　＝　Ｖ×４　＝　１０×４　＝　４０[ｍ]

相対速度が１０[m/s]なので、波の絶対速度ｖは、
ｖ　＝　Ｖ－６　＝　１０－６　＝　４[m/s]

周期は、
周期　＝　波長 ÷ ｖ　＝　４０[m] ÷ ４[m/s]　＝　１０[s]

というわけで、

・速度は、相対速度と絶対速度があり、両者は異なる。

・波長は、誰から見ても同じ。（どんな速さで動いている人から見ても同じ。）
　だから、波長を求めるときは、絶対速度でなくても、相対速度で考えて良い。

というところがポイントでした。

以上、ご参考になりましたら。

お礼

非常に分かりやすい回答をありがとうございました。

波長は相対速度でも大丈夫なんですね。
この回答はすごく分かりやすかったです！

また今度よろしくお願い致します。