高校物理「波動」「音波」「気柱の共鳴」１５ｃｍの閉管、３倍振動のときの振動数

高校物理「波動」「音波」「気柱の共鳴」１５ｃｍの閉管、３倍振動のときの振動数

◆問題

長さ１５ｃｍの閉管に、３倍振動の定常波ができている。音速を３４０ｍ／ｓとして次の問いに答えよ。ただし、開口端補正は無視できるものとする。

(1) 気柱に生じている定常波の波長はいくらか。

(2) 気柱から出ている音の振動数はいくらか。


この記事では(2)を解説します。


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◆解説

(1)で、この気柱に生じる定常波の波長は０．２０ｍであることがわかりました。

「これだけの情報では振動数なんて出ないじゃないか！」と思ってしまう人も多いと思いますが、そんなときは問題をよく読んでください。
問題なので必ず解けるようになっています。

「音速が３４０ｍ／ｓ」とありますね。

速さ、振動数、波長の関係は、ｖ＝ｆλなので、λ＝０．２０，ｖ＝３４０を代入すればｆが出てしまう。というわけです。

３４０＝０．２０ｆ
　　ｆ＝３４０／０．２０
　　ｆ＝１７００

有効数字を２桁とすれば、ｆ＝１．７×１０^3[Ｈｚ]


前の問題→(1)定常波の波長


◆関連問題
１５ｃｍの開管のとき、波源が１０ｃｍ離れた２点Ａ，Ｂ間の定常波、ヤングの実験
波動まとめ


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