物理基礎:位相

<ポイント>
・「媒質がどのような振動状態にあるか」を示す量を位相という
・「位相が同じもの」を同位相という
・「位相が逆であるもの」を逆位相という
「媒質がどのような振動状態にあるか」を示す量を位相といいます。

たとえば、下図のような正弦波について見てみましょう。
位相

点B,Fはどちらも山の状態で、「媒質の速度は等しい」といえます。
このように、「速度・状態が同じ状態」、つまり位相が同じであるものを同位相といいます。

点D,Hはどちらも谷の状態なので、これらも同位相だといえます。
また、点A,Eについても、同位相であるといえます。

一方、「位相が逆であるもの」を逆位相といいます。

この図で言えば、点B,Dや点C,Eなどが逆位相であると言えます。

〔例題〕
上の図において、「点Cと同位相の点・逆位相の点」を答えなさい。

点Cは「変位が0で、(グラフが)上から下に向かう点」だと考えられるので、
同位相であるのは、点Gです。

また、逆位相であるのは、「変位が0で、(グラフが)下から上に向かう点」だと考えられるので、
点A,E,Iということになります。

<補足>
「同位相である2点」の変位は常に等しく、変位が最大・最小となる時刻は一致します。
それに対して、「逆位相である2点」の変位は符号が逆になるはずで、片方が最大の変位のとき、もう片方は最小の変位となります。
<まとめ>
・「媒質がどのような振動状態にあるか」を示す量を位相という
・「位相が同じもの」を同位相という
・「位相が逆であるもの」を逆位相という

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

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