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阪大入試出題ミス
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0001ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/07(日) 09:43:12.36ID:???
このたび、本学において、平成29年度大阪大学一般入試（前期日程）等の理科（物理）における
出題及び採点に誤りがあったことが判明いたしました。
そのため、改めて採点及び合格者判定を行い、新たに30名を合格者としました。
（以下略）
www.osaka-u.ac.jp/ja/news/topics/2018/01/06_01

ここにも問題掲載
http://takupath.net/oosaka-uni-mistake-3681
0175ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/11(木) 11:54:30.02ID:???
>>174
波源が点の水面波で振動の中心からの変位を表すならこれであってる。
水面波なら壁で固定端反射しないが。

この人も水面波と音波がごっちゃになってるね。
0179ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/11(木) 13:49:06.61ID:???
>>169
反射で位相が反転するならこれで合ってる
音波が壁で反射する場合位相はそのままなので強弱の関係が逆
8行目のf_{add}の第2項は正になる
11行目のcosとsinが入れ替わる
0181ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/11(木) 16:49:00.25ID:???
「普通」が何を指してるのかが分からないから混乱する。
媒質の変位を考えるy(x,t)の式なのか(高校物理ならこれ）)、気圧を考えるp(x,t)の式なのかで変わる。
0182ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/11(木) 18:19:57.64ID:???
>>180
音圧は反転しない
粒子速度の位相は反転するが進行方向が変わるので強弱関係は結局同じ
電気系とのアナロジー >>66 >>112 では壁は開放になる
そのあたりのレス読み直してみ
どちらでも結果は同じ
0184ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/11(木) 20:28:43.81ID:E4fXnSpV
圧力の分布を示す波p(x, t)を考える
pV=nRTという関係式が成り立つとすると、V⤵, p⤴なら断熱圧縮でTが上がる
はずだが、それは無視しよう。T=一定でp=nRT/Vだからpとn/Vは比例する、
この仮定で密度の波＝圧力の波だ。

跳ばそう...。空気が前後・左右に移動する変位の波が積み重なったのが、圧力の
波でいいだろう.

p(x, t)=∫ f(x, t) dx
f(x, t)=∂/∂x(p(x, t)

である。
http://iup.2ch-library.com/i/i1881861-1515670023.jpg
0186ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 00:04:39.66ID:E+sg3YMg
うーむ
0187ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 00:44:18.30ID:???
>>184
>断熱圧縮でTが上がる はずだが、それは無視しよう。
無視しちゃダメだよ。 それやると音速の式に 比熱比が出て来なくなる。

ちゃんと計算するとこうなる。
気体内部エネルギー: U = n Cv T : (モル定積比熱: Cv)
dU = 0 - P dV = n Cv dT (断熱変化: TdS = 0)
d(PV) = nR dT = R/Cv dU = - R/Cv P dV
(Cv+R)/Cv P dV + V dP = 0
γ dV / V + dP / P = 0 (比熱比:γ=(Cv+R)/Cv)
V^γ P = const.

縦変位を f = f(x, t) で表す。
空気層(断面積: S, 厚さ: δ ) の圧力変化:
P = P₀ + dP = P₀ - γP₀/V₀ dV = P₀ - γP₀/(Sδ) {f(δ+x)-f(x)} S
≒ P₀ - γP₀ ∂x f
って事で縦変位の空間微分が圧力変化に比例する。

さらに進めてみよう。
空気層(断面積: S, 厚さ: Δ, 質量濃度: ρ ) の運動方程式:
ρ SΔ ∂t^2 f = - { P(x+Δ) - P(x) }S ≒ γP₀ ∂²x f ΔS
∂²t f = γP/ρ ∂²x f = γ RT/M ∂²x f (モル質量: M)
波動方程式: ∂²t f = c² ∂²x f
音速: c = √( γ RT/M ) が得られた。
0189ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 04:32:23.32ID:???
>>188
圧力が本質なのか変位が本質なのか、逆にこの二つの波が左右から来てぶつかったときに、
圧力が2倍になるのか消え去るか、それで分かるな。
0191ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 09:43:28.41ID:???
>>184, >>188
> 空気が前後・左右に移動する変位の波が積み重なったのが、圧力の 波でいいだろう.
変位の積分て意味わかんねーよ！

変位の波動方程式: ∂²t f = c² ∂²x f
→ 進行波解 f = A sin(k x - ωt)
その圧力変動は δP = -γP₀ ∂x f = -γP₀ k A cos(kx - ωt)
圧力を微分すると ∂x P = ∂x δP = γP₀ k² A sin(kx - ωt) ∝ f (圧力微分で f が出た)
では今度は２つの波長を加えてみる。
f = A sin(kx - ωt) + A’ sin(k’x - ω’t)
∂x P ∝ -∂²x f ∝ ∂²t f = ω²A sin(kx - t) + ω’²A' sin(k’x - ω’t)　(f に比例しない...)
つまりですね、一般には圧力を微分したって f は出て来ないんですわ。
∂x δP ∝ f や ∫ f dx ∝ δP になるのは特別な場合だけなんですよ。
0192ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 10:00:20.43ID:po1piYjk
自分は現役時代に、波動とか苦手だったが、
なぜ、波長の自然数倍が、音がでかくなるのか知りたい。
波長の真ん中が、音がでかくなりそうな気がするよね。
0193192
垢版 |
2018/01/12(金) 10:01:45.11ID:po1piYjk
あと、nが1なら、
壁際も音がでかいってことだよね。
0194ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 10:08:10.92ID:po1piYjk
過去レス読んで勉強したが、
反射と共鳴を考えるのか。
0195ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 10:14:59.61ID:po1piYjk
ならば、
音叉から壁に反射して戻ってくるまで、
つまり、2d=nλまたは(n-1)λが正しそうな気がするが、
位相が反転してもいいわけ？
0197ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/12(金) 11:41:19.54ID:XlSo7kY5
>>189
>圧力が本質なのか変位が本質なのか（ｒｙ

音波は変位（媒質のふるまい）が本質。
電磁波は遅延ポテンシャル（光量子のふるまい）が本質。

一概にどっちがとは言えん。
0198ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 13:18:41.48ID:???
>>191
えーとだね、
現実には 変位の微分が圧力、圧力の積分が 変位に相当するわけ。
もちろん線形応答モデルの範囲内の話だけど。

> 空気が前後・左右に移動する変位の波が積み重なったのが、圧力の
波でいいだろう.

こういうなんとなく分かったような言葉遊びで理屈を組み立てるのは感心しないし、
たまたま結果が合ってるからいいだろ、なんてのは物理じゃない。
0200ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 13:35:23.84ID:???
音を縦波で考えると
同位相の干渉なのでd=nλで音が大きく聞こえる
音を横波で考えると
逆位相の干渉なのでd=nλの地点は変位は弱めあっているが、前後の部分で変位が大きくなるよう強め合っているので圧力変化が最大になり音は大きく聞こえる

っていう理解であってる？
0202ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 14:24:40.98ID:ZaNqppBp
阪大の出題者が妙な解釈をしたのが「音叉の両側」ではなく「反射壁」の方だとして

「圧力で見たとき固定端」「変位で見たとき自由端」なんてことの起きる壁の素材って
どんなものだろう。ほとんど反射せずに透過してしまいそうだが。
0204ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 15:41:46.65ID:???
>>198
ネガティブに考えて、「間違えている→思考停止・発言禁止」では発展しない
∂p/∂x, ∂p/∂tが何か示さないと板や科学の世界が縮小するだけ
コミットした後のフォローが必要だな、日本の自然科学一般の傾向だが
0205ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 16:36:54.13ID:ZaNqppBp
>>203
そうか、あの問題文の図は実はトンネルの中にあって、「壁」はそのトンネルの
出口から少し出た（開口端補正）あたりを表す抽象化された表現だったんだ。

そんなのエスパーじゃないと分らんよ。
0206ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 17:24:27.66ID:???
>>204
>コミットした後のフォローが必要だな
それは >>187, >>191 で既に書いたから。
先に俺がレスした人は、式を追う素養が無いとは思えない。
ちゃんとしたグラフとLaTeXかなんかで数式書いてるくらいなんだし。
0207ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 17:52:58.54ID:???
>>205
だからそういうミスじゃなくて
絃の振動か何かと勘違いしたんじゃないか？
担当者全員が壁を絃の固定端と同じだと思い込んでいた
0208ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 21:55:33.53ID:???
今更ながら阪大から続報
http://www.osaka-u.ac.jp/ja/news/topics/2018/01/12_01

理科問題(物理) 〔3〕Aの解説（1月12日追記）↓pdf注意
http://www.osaka-u.ac.jp/ja/news/topics/2018/01/files/0112_03

当初の解答も正解にした理由は、音叉の振動モードの違い。
通常観測される振動モードとは異なるモードだって無くはないんだぞ！
だってこの論文(2000年...)でも実験観測したって報告あるもんね。
そのモードで計算したら 2d = (n - 1/2) λ が正解になるでしょ。
という事だそうです。
じゃあ問A-I での誘導は何だったのか... ふざけた話です。
0209ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 22:13:31.36ID:ZaNqppBp
>>207
ジョークはジョークとして受けとってくれよw

>>208
おお。大学がそんな発表をするとは思わなかった。
まあ今回のはちょっと言い逃れが出来ないほどヒドイので
何らかの説明責任はあるよなあ。握りつぶしてしまう大学が多い中、
このような文書を出すことは評価できる。

でもこれはおそらく、実際に内部で起きたミスとは違う説明だと思う。
0211ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 23:16:09.89ID:???
お前らの議論を200スレ以上読んできて、結局意味わからんかったけど
大学のpdf見てようやく分かったわ
0212ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/12(金) 23:41:33.15ID:PJ/JKG3F
>>208
問A-I での誘導もそうだけど、だったら(同位相モードと逆位相モードの存在)最初から解答が2つあるって事やん。
0214ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/13(土) 01:11:11.78ID:???
こちらの確認漏れにより問４で当初想定していた解答 2d = (n - 1/2) λ は誤りであった。
そして問５では、この問４解答に都合のいい数値が使われていたため受験生が混乱するのも無理はなかった。
よって、３通りの解答を認める事とした。

最初の謝罪ではこれくらいのニュアンスに受け取って勝手に納得してたのにさー、なんか梯子外された形だよ。
阪大さん恥の上塗りをしてしまったね。 都合のいい論文必死でググったんですね。
0215ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 05:10:38.46ID:TXCLkNqy
>>214
いやいや、最初から
「当初想定していた解答 2d = (n - 1/2) λ は誤りであった。 」
なんてニュアンスは一切感じられなかったよ。
0216ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/13(土) 06:25:10.98ID:???
というより、>>214のような「誤った」解釈をする人が居ると思ったから詳説を出したんだろ
俺も答えが複数ある理由がわからなくて、整数と半整数のどっちかが誤りと思ってたからな
0217ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 08:19:30.74ID:HfGwRjZ1
>>215, >>216
いやいや、最大限の好意的に超解釈しての納得だよ。
だって 2d = (n - 1/2) λ は間違いなんだから、３解答とも正解にするなんて普通ありえないんだもの。
0218ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 09:14:15.03ID:???
>>217
まあそうしないと、今まで正解した人を不正解にしなきゃいけないもんな。
そうすると合格のラインが下がって、新たな合格者が３０人じゃ効かないｗ
0219ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/13(土) 09:28:03.07ID:TXCLkNqy
おめでたい奴だな >>216

(1) A-I で音叉が逆位相振動モードで振動すると説明している以上は、
A-III で音叉の同位相振動モードを前提にして解くのは異常だろう。
そしてそれだけを正答として採点したのだから、大学側は当初は現象を
根本的に誤解していたのだ。

(2) A-I で音叉が逆位相振動モードで振動すると説明しているので、おそらく
当初大学側は壁の反射で誤解をしていたのだろう。しかしそれではあまりにも
お粗末なので、音叉の同位相振動モードを持ち出したに違いない。
0222ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/13(土) 10:28:51.98ID:TXCLkNqy
A-I 〜A-III 共通の事項として、Aの冒頭に音叉の振動数が500Hzと記されている。
音叉はモードが異なれば振動数が異なる。従ってA-I と A-III ではモードが同じで
なければならない。従って 2d=(n-1/2)λは誤り。
0223ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/13(土) 10:30:34.61ID:TXCLkNqy
いやいや、
A-I の音叉は基本モードで 500Hz
A-III の音叉は変態モードで 500Hz
別々の音叉だったのです。
0224ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 10:35:23.29ID:TXCLkNqy
問題文にはこうある。

使用する音叉は，振動数500Hzの音を，必要なだか長い時間にわたって発し
続けるとする。

やっぱ基音だよなあ。
0225ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/13(土) 10:37:01.02ID:TXCLkNqy
× 必要なだか
○ 必要なだけ
0229ご冗談でしょう？名無しさん
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2018/01/13(土) 12:57:56.49ID:ny1V9ndy
阪大の追加の説明
論点が反射の具合ではなく
音叉から出る音が壁に向かうものとマイクに向かうもので同じか違うか
になってる。
すると音叉を９０度ひねると状況かわるわけで点音源とみなすという前提と整合とれるのか。
0230ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 13:10:24.17ID:ny1V9ndy
本当に当初の題意が　同位相振動モード　だったのか？
それとも
>>219
のいうように　誤り指摘されたために　ひねりだしたコジツケか。
0231ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 13:23:57.75ID:???
＞音叉を９０度ひねると状況かわる
妄想はほどほどに
音叉で実際すればマイク方向の音は非常に小さくなり反射波の実験自体が怪しくなる
そもそも実際の壁の距離で反射波がマイクに到達するまで逆二乗で小さくなってる。

試験問題の設定では音叉は点音源一次元としなければ試験時間に回答などできない。
0232ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 13:29:08.05ID:???
>>230
そうなんでしょ。ただ、理由は219がいうような「お粗末だから」ではない。

それまでの解答を不正解にすると、合格ラインが下がり、逆転合格者が
さらに増えることになる。それをふせぐために両方正解にし、３０名で抑えた
というのが真相だろう。
0233ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 13:33:08.07ID:???
これは来年の受験生にとって、ある意味で朗報と言えるかもしれない。
来年のセンターや各大学２次試験では、音叉どころか波動が絡む問題は出題されないよ。ほぼ間違いなく。
出題側の心理として、そっちは鬼門だし念のため避けようってなるに決まってるもん。
0236ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 13:57:41.75ID:???
>>234
今年の合格者がどうとかは知らないよ。
来年の受験に関しては、波動関連は完全に捨てるという戦略が取れるということです。
そういったその場しのぎが嫌いな人もいるだろうけど、受験にかけられる労力は有限ですからね。
どうせ高校の物理なんて元々いい加減なんです、大学できっちり学び直せばばいいでしょう。
0238ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 17:09:22.76ID:???
自信のない大学は音の反射や干渉問題は避けるだろうけど、自信があるとことか嫌味な大学は出すだろうと予想
0239ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 18:15:56.99ID:5adj5bEH
素直に間違いましたと言えよ。
音叉を知らない奴が無理して音叉を出題したんだろ。

区間長が半波長のn倍、すなわちd=λ/2・nで
音叉右側の波と反射波はぴったり重なるという考え方以外に正当はないわ。

メチャクチャなもの発表して恥を知れ無能ども。
0240ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 18:35:29.84ID:5adj5bEH
あと、音叉の右側と左側が
同じ方向に振動するという実験動画をアップしてみろよ。

出来たとしても
前問と不整合なので弁明は通らないが、動画出せないなら更なる恥の上塗りだぞ。
0243ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 20:42:51.74ID:ny1V9ndy
結局　変位か粗密か　どっちでアプローチするかはともかく

壁での反射のしかたについては

複数の答えになる　マギレはない　ということか。。。
0244ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 20:57:44.48ID:5adj5bEH
>>242
わざわざ正弦波の合成式を使う必要なんかない。

音叉右側の波と反射波が
マイクへの進行波としてぴったりと重なり合うには
２つの波が一筆書きで１つの正弦波として書ければいいんだよ。

そのためには「区間長が半波長のn倍、すなわちd=λ/2・n」
であれば２つの波がｄだけ離れてても連続な正弦波として一筆書きできて
そのまま音叉のところでぴったり重なって振幅は倍増することになる。
もちろん反射波は音の固定端反射であり、壁の中に存在して出てくると仮想。
これと音叉右側の波が一筆書きできるかどうか。

この問題解くのに正弦波の式使ってるヤツは
数式いじりの物理知らずでセンスないわ。

簡単な図だけで解答できる。
0245ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 21:29:38.39ID:5adj5bEH
矢印は４つある波の進行方向である（音叉右進行波、音叉左進行波、反射波、音叉右進行波＋反射波）。
また、凸と凹は半波長を表す。

　　　凸凹→ 壁 ←凸 音叉 凹凸→・・・凹凸→ マイク
　　　
　　　凹凸→ 壁 ←凹凸 音叉 凹凸→・・・凹凸→ マイク

　　　凸凹→ 壁 ←凸凹凸 音叉 凹凸→・・・凹凸→ マイク


よって壁と音叉の間ｄに凸か凹が整数個あれば
音叉右側の波と反射波が
ｄの間隔も含めて一筆書きで１つの正弦波として書けて
音叉にて合体倍増する。
0246ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 21:38:44.32ID:ny1V9ndy
音叉の同位相モード（両腕が同時に右、左と動く）
って

音叉を普通にたたいたり　振ったりしても
できそうではないな。

上手いやり方でそんな鳴らし方できるのかな。
0247ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 22:48:25.80ID:5adj5bEH
力学的にどうなのか。

一本の金属棒で考えてみる。
手で持って端っこをハンマーで叩く。
棒はしなって振動するが、同時に手には反作用の力やトルクがかかって
手も振動する。
のこぎりをぶよよよ〜んと振動させた場合のアレだ。

音叉も同じだろう。
２つの棒が同じ方向に振動すれば、その反作用を手が受けるだろう。

逆に言えば、普通の音叉は２つの棒が逆方向に振動するから
手が受ける振動はほとんど抑えられているとも言えるのではないか。

もっとも、最初に叩くときには手も必ず音叉から衝撃を受ける。
その手が受ける衝撃や振動が叩いていない側の音叉の棒に移って、
やがては音叉の２つの棒が逆相になって落ち着くのではないのだろうか。
手が支えるとはそういうことなのではないか。別に手でなくてもかまわない。

宇宙空間で固定せずに音叉の片側にだけ衝撃を与えた場合、
どういう振動になるのかも合わせて明確に解答する義務があると思うのだが
どうかね？、そこの出題者君。
0248ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 22:51:51.70ID:???
センター試験の地理で、
「ムーミンはフィンランド人がスウェーデン語で書いてるファンタジーなのにフィンランドなの？」
「小さなバイキングビッケはスウェーデン人がスウェーデン語で書いてるのにノルウェーの話なの？」
で揉めてるね。

知識では解けない問題を作ろうとすると、こういうおかしなことになってくる。

明日の物理はどうなることやら。
0250ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 22:56:30.33ID:5adj5bEH
ビッケもムーミンもリアルで見てた世代だが、
その問題は分からなかったな。

文系は入試はおろか
大学もすべて全廃すべきだろう。

バカバカしいにもほどがあるし、税金の無駄そのものだよ。
こんなくだらん問題出して、今の大学ってアタマおかしいヤツばっかだと驚愕するわ。

どんだけレベル下がってんだよ。
おそろしいわ。
0251ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 23:07:32.56ID:5adj5bEH
一つ提案しといてやろう。

もう今の大学はレベルが低い連中ばっかで
若いのも減っていくからますますレベルが下がっていくのに決まっておる。

このままでは今回のような恥ずかしい間違いやアホ丸出しのビッケムーミン問題とか
平気でどんどん出してしまうだろ。

だからな、
間違ってもいいように解答が連鎖波及するような問題はもう出すな。

１問１答の問題をたくさん出せばいいんだよ。
間違っていてもその１問だけで済むだろ。

ああ、ビッケムーミンは１問１答だったのか？
どうでもいいわしょーもない。
0252ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 23:10:31.04ID:ny1V9ndy
人でないムーミンたち
が何語にしろ人語を使っていたのか？
アニメの中では人語を使用しているが、
それはそうしないと視聴者にはわからないからの
サービス。
実際のところはどんな言葉をつかっていたか不明。
0253ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 23:14:47.53ID:5adj5bEH
これ、入試問題にいいんじゃないのか。
文系のくだらん試験問題に最適だろ？
間違いを探して修正せよ。

＞よく入試物理がわかる程度でそんなに居丈高になれるのか疑問だ





（誤）疑問
（正）不思議
0255ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/13(土) 23:24:56.84ID:5adj5bEH
ということで、
今回の問題は２つの半波長を凸と凹で表すと（もちろん凸凹で１の正弦波）

凸凹凸凹凸凹凸凹凸凹・・・

というように反射波と音叉右側の波が
一つの連続した正弦波として存在できる間隔ｄならば
マイクへの合成波は音叉の箇所で倍増合体して最大になるって問題だったわけだな。

まあ
あとは頑張れよ。
0257ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/14(日) 00:49:16.24ID:b0kAPYhu
サッパリわからん
0259ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/14(日) 09:22:34.04ID:jy+BsxGv
>>211
そうではない
前段200スレで、ほぼ結論は出てる

阪大を擁護するつもりはないが、
(リード文に音叉は逆位相振動との
記載があるのに)
音叉の同位相振動モードの話を
ムリヤリ探して持ち出してきて、
うまく辻褄合わせをした感じかな

それで良いと思う
0260ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/14(日) 10:33:38.15ID:Zv9VdyXu
問２以降は、疎密波の点源があるってことだけを前提とした問題の
つもりで作ったんでしょうね（したがって、問１の逆位相振動と整合してる）

リード文には出てこない同位相振動を前提にしてるんだから、「阪大の模範
解答」は間違いなく誤答でしょうね。うまくこじつけたと言もいえるけど、
さすがに無理矢理すぎる。
0261ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/14(日) 10:35:24.19ID:???
実際は
「壁は動かないから固定端。固定端だから位相反転」
という安直な誤解が出題ミスの原因。
0262ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/14(日) 10:45:34.88ID:Zv9VdyXu
まあ、それ自体は正しいんだけど、気柱の共鳴問題とは違って、
この場合、音源の位置は固定端に対応してなきゃならんという
ことに理解が及んでなかったんだろうな。
0263ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/14(日) 10:56:44.25ID:jy+BsxGv
>>261
1次要因はその通りかな

2次要因としては、
・気柱の共鳴(定在波)の問題
・1次元音波の干渉(進行波)の問題
の区別がついてなかったのでは？

大学の先生なのに笑
0264ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/14(日) 11:05:00.10ID:Zv9VdyXu
自己レス
それ自体は正しいってのは＞「壁は動かないから固定端。固定端だから位相反転」
ていうことね。これは誤解ではない。疎密波に対して位相反転だと考えたのなら
それは誤解だけど、変位波としては間違ってない。

ただ、音源の位置は出て行った変位波が同位相で戻ってくる地点（定在波の固定
端となる節に対応）でなきゃいけないが、気柱共鳴の開口端は変位波が逆位相で
戻ってくるところ（定在波の腹）。まあ、変位波で考えるから混乱するのよね。
0265ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/14(日) 11:29:05.16ID:jy+BsxGv
>>208
解説で問-1は記載して
問A-2を省略してるのも
うまく辻褄を合わすせる
テクニックとしては上手だよね
0266ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/14(日) 16:40:01.08ID:???
音叉の左右非対称振動モードを持ち出すくらいなら、いっそのこと紙面垂直方向にしてしまえばいい。向きについて何も書かれてないし。
紙面内では圧力振幅が発生しないのだから（左右から波が出てこない。磁力線っぽく考えて紙面に垂直方向に変位のみあるということになる。
壁での反射もないんじゃないか？）、経路差によって「音の強さが周期的に変動した。」のは気のせいだよきっと。
ある意味において経路差を変えても同じ音圧＝どこをとっても最大って無理やり解釈して、解答欄に何か書けば正解だよ。
なげやりだよ。なげやり振動モードだよ。

まるで校舎裏の壁際で追加合格者が出題者の首根っこを掴んで激しく揺さぶってる姿だ。
「1年という人生の経路差でどうやったら強め合うんだ。」という怨嗟の音が聞こえる。

（色々振動モードはあるけれども、持ち手を固定すると問１の答え以外のモードは減衰が速い。叩いた直後なら恐らく観測できる。
まぁ重心近くの持ち手を糸で吊るせば持続時間は伸びるし、無重力空間で固定しないなら申し分ない。実際、多原子分子は色々なモードで振動する。
でも、音叉がなんであの形なのかと考えるとセンスないね。）
0267ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/14(日) 17:20:57.76ID:sQ6xLrUf
>半波長のn倍って答は改めて出された阪大の正答にはないんだが…

d=λ/2・nを変形できないのかよ。
0268ご冗談でしょう？名無しさん
垢版 |
2018/01/14(日) 17:50:30.76ID:sQ6xLrUf
なんか数学的に捉えてるバカな考え方ばっかだが、
正解は単純にd=λ/2・nだからな。

阪大やお前らの2d=λnは、簡単な事象をややこしく三角関数の位相で数学的に処理してるから
そうなるんであって、物理的な事象としては中学生レベルで理解できる両辺２で割ったd=λ/2・nなんだよ。

「音叉右側の波」と「反射波」が音叉にてぴったり重なる（同位相だな）には
ｄも含めてそれらが一つながりの連続的な正弦波になっていればいいってこと。

そうすれば時間的にその連続する正弦波が形を保ったまま音叉方向へ進行し、
音叉にて「音叉右側の波」と「反射波」が同位相で合体して２倍になるだろ。
その状態が十分時間がたったあとの定常状態だ。

だから「全体が一つながりの連続的な正弦波」になっているためには
「区間ｄが半波長の整数倍」ってことになる。固定端反射が分かっていれば
中学生で解けるレベルだってーの。三角関数の計算なんていらん。図で分かる話。

阪大もお前らも
相当レベル低いと思うわ。
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