ばねの実験室の遊び方
- 実験を選ぼう。↕ は横にゆする、↔ は押して引く。カードの数を読もう。
- 巻きがどちらに動くか考え、間隔や速さには v = f·λ を使おう。
- 予想を入力してスタートを押そう。ばねは半分の速さで動きます。
- オレンジの線を右の巻きの白い道すじと、またはオレンジの印や点を密の部分と比べよう。
横波と縦波
どんな波でも、何かが伝わる一方で、物質は自分の場所のまわりで動くだけです。ちがうのは、その動きの向きです。横波では、物質は波の進む向きを横切るように動きます。横にゆすったばねやロープ、水面の波、地震のS波がそうです。縦波では、物質は波の進む向きにそって行ったり来たりします。押したり引いたりしたばね、空気中の音（分子が密な部分と疎な部分をつくる）、地震のP波がそうです。どちらも v = f·λ にしたがいます。縦波の波長は、密な部分から次の密な部分までの距離です。おもちゃのばねは両方を見るのにぴったりです。同じばねにどちらの波も送れて、色をぬった1巻きを追えるからです。その巻きは一方では横切る向きに、もう一方ではそった向きに動き、どちらでも波といっしょに進んでいくことはありません。
学習に絞ったモデル
ばねは理想的で、波は形と速さを保ち、反対の端で何も反射しません。各巻きは波の先頭より後ろで u = A·sin(2π·f·(t − x ÷ v)) にしたがい、先頭より前では止まっています。横の動きは30 cm、ばねにそった動きは波長の8%で、巻きは間隔の約半分までつまります。色をぬった巻きはばねの3分の1の位置にあります。実験は半分の速さで再生します。2%以内の答えは正解で、ばねにそった向きは0°も180°も正解です。