阪大入試出題ミス

21(3): 2018/01/07(日)16:45 ID:??? AAS
>>19
固定端というのは変位を見たときだけど
音叉の2本の腕の振動は逆だから
音叉から出る波の変位が前後で逆なんじゃないの

65(3): 2018/01/08(月)08:06 ID:??? AAS
>>64
ただややこしいだけの問題だと思うのですが…
変位の符号に関して、
右への変位をプラスのようにして考えるか、
波の進む方向の変位をプラスとして考えるか、
によると思います。
音叉において位相差180°を考えなくてもいいのは後者。
（恐らく位置ではなく時間的に考えたのでしょう？）
その場合、壁での反射で向きが変わるのを考慮すると、
波の方向と変位の方向がいっしょに変わるので
省3

66(3): 2018/01/08(月)08:22 ID:??? AAS
>>65
その考え方で合っていると思います

自分は電気屋だけど分布定数回路の電流の反射で同じことで悩んだ
電圧・・・音圧
電流・・・粒子速度
と対応させると全く同じ現象になる
壁による反射は粒子速度が0になるから電流0，すなわち終端開放と同じ

この場合多くの本では電流の反射係数を -1 としている（位相反転）
少数の本では反射係数を 1 としている（位相はそのまま）
どこが違うかというと，座標の正方向をあくまで入射波の進行方向に取るか（前者）
省1

84(3): 2018/01/08(月)14:43 ID:??? AAS
>>82
圧力の波と変位の波の関係は>>72の図に示した通り。
圧力の波は同位相で返るが、変位の波はプラスで壁に当たったものがマイナスで
返らないと同じ圧力の波は作れない。だから逆位相。圧力の波が変位で作られて
いるとしたら、変位の波の方が消失すると圧力の波は消えるし変位の波が大きくなれば
圧力の波も大きくなる。

この通りなら、2d/λ＝n+1/2なんだろうな。
決着は実験かぁ。www

91(3): 2018/01/08(月)16:18 ID:??? AAS
ファインマンのエッセイにこんなのがあったのを思い出した。

　ブラジルの大学の物理教科書で
　斜面をすべらずに転がり落ちる剛体球の運動の説明を
　慣性モーメントを無視して、つまり質点として扱って記述していた。
　しかも、実験結果と称して誤差付きのグラフまで載せていた。

阪大の出題ミスの話を聞いてまっさきに思い出しました。
こんな初歩的なところで間違える方がおかしい。

150(3): 2018/01/10(水)13:36 ID:??? AAS
ここ数日よく考えてみたんだが、阪大の元の解答で間違ってないんじゃね？

153(4): 2018/01/10(水)14:59 ID:??? AAS
>>152
二つの点音源A,Bが同位相で振動しているとき、ABの垂直２等分線上の点で聞こえる音は極小になる
つまり二点からの経路差が波長の整数倍のところで音圧は極小になる
阪大の問題でも音叉の左右から出る音波は同位相で、壁での反射で疎密波の位相は変化しないので、経路差が波長の整数倍のところで音圧は極小になる
したがってマイクで最も音が大きくなるのは波長の整数倍から半波長ずれたところで、阪大の元の解答が正しい

156(3): 2018/01/10(水)19:33 ID:??? AAS
>>153
２つの点音源って…もしかして音叉の2枚の板のことなのか？
音叉を見たことがあるだろうか。
波長>>板間隔だよ。

つまり板間の空間はほぼ同じ圧力とみなせる。
PV=ｎRTの成立するような熱力学な世界とでも言おうか。
圧力が等方的にかかるから、側面から空気が出入りする。
（この狭い空間に限っては、もはや波ではない。）
（電気回路で低周波の時に線路端の反射とか考えないのと同じ。）
だから問１でAC方向にも逆相の波が出てくる。
省3

191(4): 2018/01/12(金)09:43 ID:??? AAS
>>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...)
省2

208(4): 2018/01/12(金)21:55 ID:??? AAS
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。

233(3): 2018/01/13(土)13:33 ID:??? AAS
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。

286(3): 2018/01/16(火)16:29 ID:zv8nRI1T(1) AAS
だーかーらー
高校物理では、音波は定量的には空気分子の「変位波」として扱っているってーの。
しかも変位波と疎密波で扱い上の区別はしていない。

よって、この場合の音の強さとは疎密の大きさではなく、変位波の振幅に決まっている。
実際に音が聞こえる大きさ（音圧）は疎密に従い、変位波の振幅ではないとか
そういう類の話をしてるのではない。

ゆえに答えは１つしかないんだよ。
複数正解にしたのは苦し紛れにすぎんわな。

509(5): 2018/02/02(金)20:06 ID:r2EObFID(5/5) AAS
しかし、朝日新聞の解説記事も酷いな。

https://www.asahi.com/articles/DA3S13341307.html
>波には「縦波」と「横波」がある。水面波やひもを揺らしたときの波は横波でイメージしやすい。
>ずれを意味する「変位」という言葉から横波は「変位波」とも呼ばれる。

横波＝変位波だと思ってんじゃないか、この記者は？とんでもない大間違いだぞ。

>だが、波が固定された壁に反射する場合、横波と縦波ではふるまいが変わる。横波では、波の
>「山」が反転して「谷」になって反射するため、波の形がずれる。一方、縦波では、空気の
>「密」は「密」のまま反射するため波の形はずれない。

壁の反射で位相が反転するかどうかは、横波とか縦波とか関係ない。たとえば、横波である
水面波が壁で反射すれば位相が変わらない自由端反射になってる。
省1

522(6): 2018/02/03(土)00:45 ID:??? AAS
いやだから…
君らが無意識か何かで行ってる「同位相モードで想定した」=「同位相モードは物理的に起こりうる」という脳内変換が飛躍的だと言ってるんだよ
俺からしたらあの文章はどう見ても解く側の視点で書かれていて、物理的な妥当性については全く言及してるように見えない
これは読んだ印象、感じ方の話ね

545(4): 2018/02/03(土)21:10 ID:ocq8GBar(6/8) AAS
>>528
まず問4があって問5があるのであって、その逆ではない。

>だからなんでexplicitじゃないといけないの？
あの文章を、「結果的に同位相モードという前提になってました」という意味に
解釈するようでは、国語の勉強をやりなおされたほうがよろしいかと。
同位相モードの振動になることを明確に意識して作っていたようにしか読めんよ。

>でも進行方向を意識しなかった結果同位相モードと同じ位相分布を考えた受験生ならいるだろう
変位波の位相がどう出るか考えていたのなら、（間違ってはいても）explicitに振動モードを考えて
たということになる。君、何か混乱してるんじゃないの？

出題者が問4の解を間違えたために、その間違った解を前提とした問5の数値は問4で正解した受験
省7

549(3): 2018/02/03(土)22:46 ID:??? AAS
>>545
言語の読解というのはいくらでも恣意的だし使われる言葉の意味も多義的なのに君が君のいうexplicitに拘っている時点で日本語ができない人だと思う
このように要らぬ誤解を与えている阪大の解説文書を書いた人も国語はあまり得意ではないのかもしれない

571(4): 2018/02/06(火)07:48 ID:??? AAS
>>570
問題作成委員に任命されてから実験するのはほとんど不可能、というのは同意だが
大昔の実験ノートから数値ひっぱってくるぐらいなら可能性あるんでないの
あとは有限要素シミュレーションソフト買ったらおまけで音叉の音場のサンプルが
ついてたのでそれで数値実験だけやったとか

>>563
ペン州大の論文では
無響室＋裸音叉＋マグネット貼り付けの電気励振＋エレクトリックマイク
って構成みたい。信号がノイズに埋もれててもFFTアナライザ使って力技で振幅測る

649(3): [age] 2018/02/17(土)08:26 ID:??? AAS
https://news.yahoo.co.jp/pickup/6272400
>解説に対しても物理を専門にする大学教授や予備校講師らから疑問の声が
>上がっている。大阪大の解説に対し、「物理学的に無理な説明だ」などと厳しい
>指摘もある。解説を公表したことで新たな疑問が生じ、かえって疑念が消えない
>状況に陥っている

>（２）のタイプの振動は、根拠にした００年の学術論文などによると「（１）よりも
>振動数は低くなる」とあり、ここでも矛盾が生じる。東京大の押川正毅教授
>（理論物理学）は「冒頭で５００ヘルツとあるので、この音波が全ての問題に
>適応されると解釈せざるを得ない」とし、大阪大の解説について「この理屈が
>認められるなら、問題で与えた設定と異なる勝手な条件で考えた解答も
省1

664(3): 2018/02/17(土)23:27 ID:??? AAS
何かたまにいるんだよね
「こう主張してるんだからどんなに変でもその主張は正しいとして読むべき」
って言い出す人

これ、最近話題の読解力テストも似たような問題点はらんでるように見えてあんまりいい感じしない

697(4): 2018/02/19(月)22:18 ID:??? AAS
>>696
進行波の振幅が全く分ってってないようだな、瞬間の位相は関係ない
マイクや聴覚で音の大きさというのは振幅の2乗の時間平均のことだ。

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