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Physics Senior High

19の問題です。なぜfが小さくなるとλが大きくなるって情報だけでλ‘/4=0.5+29.5と表わせるのですか?

32 波動 あと 1×5-1 114 波動 るから2度目は次図aのようになる。 15cm a 4 図b (2)基本振動になると121=1 ①,②より A'-3A において,一定で入を3倍にす るには,vMg/p を3倍にすればよい。 よって, Mは9倍の 9M (3) 一定で,振動数f" が小さくなる から, 波長入” が長くなる。 すると次の 15=4×3 より A-20cm V 340 0.2 -1700 Hz 共振は腹が2つになるはず。 =(2/2)×2 より =0.2mと単位を直すことを忘れない ように。 レ v=f"A" と, はじめのv=fx より 次の共鳴は図bのようになる。 154×5 より '=12cm 2833Hz 340 = 0.12 (別解)は3倍振動数, 'は5倍振動 数だから f'==×17002833 Hz 19 V=Sにおい て, Vが一定でを 小さくするのだから、 えが大きくなる。 し たがって, 次に起こ 29.5 cm. =0.5cm る共鳴は図のように 21 まず, 弦の振動について なる。 波長を とすると √=52,1 (46) 40.52.5 ..=120 cm 4 求める振動数f'は '=Y=342285Hz 21.2 (別解) 管の長さを一定にしたから, p114 の解の図は3倍振動に, 上図は 基本振動にあたる。 855 =285 Hz 開口端補正 4 まで含めたものが管の 長さだとみなすと, p113の「知って おくとトク」 が活きる。 20 V=fiにおいて,Vは一定でfを 増すから、入が減少していく。 すると, まずは最も波長の長い基本振動で共鳴す A B EX 細長い管の中にピストンが入れてある。 音さ を管口Aの近くで鳴らしながらピストンをA から右に引いていくと, はじめAから9.5cm の位置 B で, 次に29.5cmの位置Cで共鳴し (2)音さの振動数は何Hz か。 た。 音速を342m/s とする。 (1) 音波の波長入は何mか。 (3)開口端補正 山 は何cm か。(4) 空気の密度変化が最大の所はどこか。 解 閉管だが, 管の長さが変わっていく。 一方, 波長は一定である (f, Vが一 定だから)。 前ページの解説とは少し異 なる状況だ。 (1) 位置 Cでの定常波は図のようになり =29.5-9.5=20 BC= == ...入=40cm=0.4m (2) 音波と音さの振動数は一致するので V 342 29.5 振動数 は一致 9.5 T 2/2 B 4 開口端補正 4 弦と違って、 音さの 向きは関係しない 気柱もこので共鳴する。 最も短い管は 基本振動のときで,音波の波長をと すると v=fX', x=L V=S.AL AL 21 V p Vē LVS 22 開管では,管の長さが入/2長くなる ごとに共鳴が起こるから (閉管も同様), 19 4=20-15 ∴. 入 =10cm 2 もちろん、 その背景にはVとが一定だ (3)図より 41=4-9.5=10-9.5=0.5cm f=- -=855Hz 10.4 2 トンを引くごとに共鳴が起こっていく。 このように開口端補正があるため実験では必ず2度共鳴させる。 その後はピス 節 節 節 (4) 密度変化最大(圧力変化最大) は節の位置だ から, 位置BとC 定常波の波形は半周期ごとに図a, bのよ うに入れ替わる。 節の位置では密になったり 図a 疎になったり密度や圧力が大きく変わる。 こ れに対し腹の位置では, 変位は大きいものの, 密度変化や圧力変化はないことも知っておく とよい。 疎東 疎 図 b 矢印は変位の向き EXで,ピストンをCの位置に固定し, 音さを振動数のより低いものと取り 替える。 管と共鳴する音さの振動数はいくらか。

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Physics Senior High

(4)の解き方が分かりません。ちなみに答えは700です。

(B〕 断熱容器の中に, 温度が 0Cに保たれた水 50.g-と※-50gが入っている。この氷水の中に 度計と超電力 20Y の内部抵抗が無視できる電源につないだ電熱線を入れ, 時刻*=0sに電 のスイッチを入れると, この電熱線に 3.0 4 の直流電流が流れた。次のグラフは, その後の 刻#【s〕 と温度計の表示 7〔C〕の隊係を表している。ただし. 断熱容器, 温度計, 電熱線, 気の熱容量は無視でき, 水または水から, これらの物質に熱は流出したいものとする。ま. 水の比熱は 42J/(g・K) とする。 Z(でて} { 100ヒーーー…………ーーーーーーーーーーーーンン 0 275 誠S) (1) 電源の電力は【25】 W である。 (2) 永の融解熟は【26】 ]/g である。 (3) 永がすべてとけたとき, 容器中の水の符容量は【27】 J/Kである。 (④ 永がすべてとけてから水が沸騰するまでの時間は【28】 s である。 (5) はじめ, この氷水の中に温度 0Cで鍵容量 60]/挟の金属束が入っ ていた場合 べてとけてから水が沸騰するまでの時間は 【29】 s となる< 【25】の解答群 ⑩ 0.5 @ 30 ⑲ 10 @ 20 ⑯ 50 @ 60 ⑫ 100 180 【26】 , 【27】の解答群 ⑩ 0.042 ⑳ 11 ⑬ 30 ⑭ 60 ⑯ 110 @⑯ 210 ⑫ 330 420 ⑲ 17000 【28】 , 【29】の解答群 0⑳ 500 @《 550 @ 600 @ 650 @ ⑯ 750 の⑰ 800 850 ⑳ 900 700 II

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Physics Senior High

長さが最小とはどういう意味でしょうか?

Fの問では開| I端補正は無視できるものと ag 以 -する。 長き 15 cm の閉管の前に置かれたスピ 20 と ーカーの振動数 を0から人徐々に上げていくと, 2 謀共鳴が起こった のときの振動数はいくらか。また, 次に共呈するときの | 拓動数はいくらか。 音速は 340 m/s とする。 2 張力S で張られた長さ /, 線密度oの帯の中央をはじ いて基本振動を起こさせる。 これに共鳴する閉管のうち 長きんが最小のものを求めよ。音速をとする。 22* 長き 7が自由に変えられる開管と音さがある。はじめ 7=15 cm で共鳴していた。管の長さを長くしていくと, 7=20 cm で次の共鳴が起こった。音さの振動数はいくら M か。 また, 7/テ15cmのときの定常波を描け。 音速を 340 m/s とする。 0 反射があれば, 自動的に定常波が現れるのじゃなかったんですか ? A それは反射が 1 回しかない場合のことだよ。 弦では両端で固定端反射が起こ り, 両端が節になるでしょ。そのような定常波は特別なもの(固有振動)しが許 されないんだね。 気柱の閉管の場合も, 管の底だけでなく, 管のでも実は反 年が起こるんだ。 不思議に思うだろうけど (0 たって, 徳も笹外も同じ吉質(空気)ですよ。境界面がないのに反射だん を<。 人 信和は気圧(圧力)の変動が可能な所, 菅外は1 いつTP 邊が反処が記こる原因になっている。 境界面は1気計ー で 天較etや 会|呆全陶河

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