反射波と合成波を作図する問題です。 固定端 であることに注目して解いていきましょう。

まずは反射波を作図しましょう。 固定端 とあるので、反射点で入射波と反射波の逆の振動になります。

ポイントは 2回折り返す んでしたね。まず最初に壁の向こう側に通過した波を描き、それをx軸に対して折り返します。その波を壁に対して線対称に折り返すと、反射波を書くことができます。

次に合成波を作図します。入射波と反射波を足し合わせたものが合成波になります。今回、入射波と反射波は真逆になっているので、合成波はプラスとマイナスが相殺されますね。

定常波の節を求める問題です。定常波とは、(1)で求めた合成波のことですね。しかし、(1)で求めた合成波はフラットな状態なので、図を見てもどこが節なのか判断ができません。

ポイントになるのは 反射点 です。点Pは固定端の反射点であるので、 節 であることが分かりますよね。ひとつ節が分かれば、 節は等間隔に並んでいる ので他の節も求めることができます。イメージをはっきりさせるために50cmのところが節になっている定常波の図を描いてみましょう。1波長はグラフから40cmであることが分かりますよね。

また、レモン2個分が1波長となるので、レモン1個分は20cmです。したがって、節の場所は50cmから20cmずつ引いた値となります。