2-02-1: y-xグラフとy-tグラフ ＜動画あり＞
波のグラフには、\(y\)-\(x\)グラフと\(y\)-\(t\)グラフの２種類がある。1⃣ \(y\)-\(x\)グラフ（図１） ひもを伝わる波を例に取ると、\(x\)座標は、ひもが真っ直ぐに張った状態での媒質粒子の位置を表す。\(y\)座標は、ひもが波立っている状態で各粒子が\(y\)方向にどれだけ変位しているか（粒子の高さ）を表す。ゆえに\(y\)-\(x\)グラフでひもの形が表わされる。 \(y\)-\(x\)グラフは波形グラフ だ。なお、\(A\)を 振幅 という。
2⃣ \(y\)-\(t\)グラフ ある１つの粒子の単振動の様子を表す \(y\)-\(t\)グラフは振動グラフ だ。 例えば図２（\(y\)- \(x\) グラフ）で実線のサインカーブが\(t=0\)での波形、点線が\(t=\frac\)での波形だとする。粒子Oは\(t=0\)から\(t=\frac\)にかけて★のように下向きに動く（2-01-1でやった通り、粒子は\(x\)方向には動かず\(y\)方向に動く）から、横軸\(t\)の\(y\)- \(t \) グラフ（振動グラフ）で★を対応させると図３のようになる。つまり、粒子O の\(y\)-\(t\)グラフを書くときには、図２の他のP、Q、･･･は一切見ずに、Oだけを見つめ続けてその動きを追う。ということは、\(y\)-\(t\)グラフは空間的にはただ１点のことだけを表している、空間的な広がりのことは表していないグラフだ。 \(y\)-\(x\)グラフはある瞬間の波形をとらえる「写真」のグラフ \(y\)-\(t\)グラフはある１点の振動を見つめ続ける「ビデオ」のグラフと理解しておくとよい。なお、 横軸が[m]単位の\(y\)-\(x\)グラフのサインカーブ１個分の横幅は波長\(\lambda \)[m]（図２） 横軸が[s]単位の\(y\)-\(t\)グラフのサインカーブ１個分の横幅は周期\(T\)[s]（図３） を表す。
そもそも、 \(y\)-\(t\)グラフは横軸が\(t\)で、\(t\)が変数だが、逆に\(x\)は１つに固定している（例えば\(x=0\)に固定したものが図３）。 \(y\)-\(x\)グラフは横軸が\(x\)で、\(x\)が変数だが、逆に\(t\)は１つに固定している（例えば\(t=\frac\)に固定したものが図２の点線）。 入試で波のグラフの問題が出題されたなら、 まず横軸に注意 しよう。その上で、 \(y\)-\(x\)グラフなら\(t\)をいつに固定しているのか \(y\)-\(t\)グラフなら\(x\)をどこに固定しているのか を押さえることが大切だ。 最後に動画を見てみよう。 → ＜例題＞は2-02-2へ
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