a4d596598 さん
波がｘ軸に沿って、正の向きに進んでいるのであれば、
山も谷もｘ軸正の向きに移動して行きます。
ｘ軸上の媒質は、それに合わせて上下に振動して、
山になったり、谷になったりを繰り返します。
問題図において、実線の波形が t=0 [s] の瞬間の波形、
破線の波形が t= 5 [s] の瞬間の波形とありますから、
実線の波形が右に移動して、5 [s] 後に、破線の波形になるのですが、
たからといって、
波形は 0.1 [m] だけ右に移動したと決めつけてはダメです。
実線のとき、x=0 の原点にあった山が、0.1 [m] だけ右に移動して、
x=0.1 [m] の位置に来たとは限りません。
破線の山は、x=0.1 [m] の位置以外にもたくさんあります。
図中には収まっていませんが、
x=0.5 [m] の位置にも、x=0.9 [m] の位置にも破線の山があります。
t=5 [s] の間に x=0 [m] にあった山が、x=0.1 [m] まで移動したのか、
x=0.5 [m] まで移動したのか、0.9 [m] まで移動したのか、
どれが正しいのかを判定する材料が、
「この間に原点では１度谷になった」という文言です。
原点の山が、x=0.1 [m] まで移動するとき、
原点の媒質は、y=2 [cm] から y=0 [cm] に下がるだけで、
１度も谷にはなりません。
原点の山が、x=0.5 [m] まで移動するときには、
原点の媒質は、y=2 → y=0 → y=ー2 → y=0 → y=2 と、
１度だけ谷になります。
原点の山が、x=0.9 [m] まで移動するときには、
原点の媒質は、y=2 → 0 → －2 → 0 → 2 → 0 → －2 → 0 → 2 と、
２度谷になります。
したがって、原点が１度だけ谷になったということは、
実線のとき原点にあった山は、
破線の x=0.5 [m] まで進んだことが分かります。
つまり、波は 5 [s] の間に 0.5 [m] 進んだということです。
