高校物理「波動」２個のスピーカーから出る音の干渉�A

高校物理「波動」２個のスピーカーから出る音の干渉�A

◆問題

２個のスピーカーＡ，Ｂから同じ振動数で同位相の音を発生させる。これらＡ，Ｂを点Ｏから東西にそれぞれ１．５ｍの位置に設置し、点Ｏの北４．０ｍの位置の床の上に、直線ＡＢと平行に白線ＣＤを引き、ＣＤで点Ｏの真北の点をＰとする。白線ＣＤ上を移動するマイクで、Ａ，Ｂから届く音を観測すると、音が大きく聞こえるところと小さく聞こえるところがあった。
マイクが点Ｐにあるときは音が大きく聞こえ、点Ｐから東に移動するといったん音は小さくなり、そのまま１．５ｍ移動した点Ｑで音は再び大きく聞こえたとするとき、次の問いに答えよ。

(1) スピーカーから出る音の波長を求めよ。

(2) 気温が15℃のとき、音の振動数を求めよ。


参考図
　　　　　Ｐ　　Ｑ
Ｃ―――――――――Ｄ



　　▼――Ｏ――▼
　　Ａ　　　　　Ｂ


この記事では(2)を解説します。


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◆解説

(1)より、スピーカーから出る音の波長は１．０ｍであることがわかりました。

音の波長λ、振動数ｆ，速さｖの間には、

ｖ＝ｆλ

の関係があります。

波長はわかったので、音の速さがわかれば音の振動数がわかります。

音速Ｖは、Ｖ＝３３１．５＋０．６ｔで求められるので、ｔ＝１５を代入すると、

Ｖ＝３３１．５＋０．６×１５
　＝３３１．５＋９
　＝３４０．５

ｖ＝３４０．５，λ＝１．０をｖ＝ｆλに代入して、

３４０．５＝ｆ×１．０
　　　　ｆ＝３４０．５

有効数字を２桁とすれば、ｆ＝３．４×１０²Ｈｚ


この問題の最初に戻る→(1) スピーカーから出る音の波長


◆関連項目
波長、周期、振動数
波動まとめ


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