第46回 PM11

静止している観測者に向かって音源が f [Hz]の音を出しながら v [m/s]の速さで近づくとき、観測者が聞く音の周波数は f の何倍か。 ただし、音速を c [m/s]とする。

問題

【問題 11】 静止している観測者に向かって音源が f [Hz]の音を出しながら v [m/s]の速さで近づくとき、観測者が聞く音の周波数は f の何倍か。 ただし、音速を c [m/s]とする。
1) c/(c−v)
2) (c−v)/(c+v)
3) (c+v)/(c−v)
4) 1 + c/v
5) 1 + v/c

正答

1) c/(c−v)

まず結論

正答は 1) c/(c−v) です。

この問題の要点

  • 物理の定義と基本的な役割を確認する
  • 設問が求める条件に合う選択肢を特定する
  • 与えられた数値と求める量の単位・桁をそろえる
  • 正答だけでなく、他の選択肢が外れる理由も整理する

解説

音源が観測者へ近づくと、前方の波長はλ=(c-v)/fに短縮します。観測者は静止しているため、聞こえる周波数はc/λ=cf/(c-v)となり、元のfのc/(c-v)倍です。

復習の軸: 物理について、対象・役割・条件・代表値を分けて整理します。

計算の軸: 近づく音源では波長が短くなり、観測周波数は高くなります。

最後に、正答と他の選択肢の違いを自分の言葉で一文にして、同じ知識を別の問い方でも使えるように整理します。

第46回PM 問題11の解説図: ドップラー効果
ドップラー効果(内容確認済み)

選択肢を見分けるポイント

  • 問題文の否定語、数、対象、条件を最初に囲む
  • 装置名や用語だけでなく、目的と作用の組合せを確認する
  • 計算後は単位、桁、概算の大きさを選択肢と照合する

まとめ

この問題では、物理 に関する条件を正確に読み取り、正答 1) c/(c−v) へ結びつけます。正答番号の暗記で終えず、判断に使った条件を一言で説明できると、類題にも対応しやすくなります。

次に復習したいテーマ

  • 物理

出典

出典:第46回 第2種ME技術実力検定試験 午後問題 公式公開PDFより

公式公開ページ:https://megijutu.jp/cebe2/cebe2_publication.html

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