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Physics Senior High

(5)(6)が分かりません、 教えてください!🙇‍♀️

図のように線密度 p の弦の一端を剛 壁に固定し,他端には滑車を通して質 量 Mのおもりをつるす。水平に張られ た弦の長さを L,重力加速度をgとす L- 3 滑車 II 2 る。弦の下方には長さ aなる管A,お 管A 管B M 3 よび長さaなる管 Bを設置してある。 管Aの両端は開いており,管 Bの下端は閉じている。弦の振動と管内の気柱の振動に 関する以下の設間に答えよ。なお,空気中の音速は cとし,管の開口端補正は無視する ものとする。 弦の振動と各管内の気柱の振動は横波であるか縦波であるか答えよ。 弦を伝わる波の速さ ひはどのように表されるか。次の解答群の中から番号で答え よ。 Mg 「Mg」 pL V Mg L の 2 の の NO [kg/m」 6 V Mg Mg NL 弦の中央部をはじくときに発生する弦の基本振動数 「をひと Lを用いて表せ。 管A,管 B内の気柱の基本振動数を求めよ。 おもりの質量 Mを 0から少しずつ増加させ, その度置とに弦の中央部をはじく 操作を繰り返していくと, 最初に管 Bが共鳴した。 このときの弦の基本振動数 f を aを含む式で表せ。 (5)の操作を続けていくと, ある質量 M においてはじめて 2つの管が同時に共鳴 した。このときの弦の基本振動数 f2を fiを用いて表し,また, M を L, a を含む 式で表せ。

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Physics Senior High

問3(a)です。実験1では基本振動の時の波長はλ/2で、実験2ではλ/4なのに、何故波長が2倍になっているんですか😢2倍になるなら実験2の波長はλにならないですか

連休説 問1 毎秒10Hz ずつ振動数を上 秒間で振動数は 10X40王400 Hz だけ増加する。音波を発 し始めた直後は 100 Hz で あったから, 40 秒後の振動数は 100士400=500 Hz⑥ 問2 実験1の開管における最初の共鳴と次の共 陽は。図sのようになる。 ルレ. く実験> 基本振動 ずていくので, 40 2 倍振動 偽 図a 図。 より, 基本振動の拓動数をねとすると。 2?何 振動では波長は半分になるので, 振動数は 2 倍の 276 となる。 最初の共鳴から次の共鳴までに振動数は 400 Hz 増加していることから 7士400=277 KR 7三400 Hz⑥⑬ 問3 ン実験2 ンの閉管における最初の共鳴と次の共 エン 鳴をそれぞれ図示するらし 0 く実験 2テ 基本振動 3 倍振動 図b (⑭) <実験 2 の基本振動では, 波長がご実験1 の基本振動の 2 倍になっているので, 振動数は半 分の 200 Hz とわかる。ぐ実験 1 では 100 Hz か ら 400 Hz までの時間として 30 秒かかるが, ご実 験 2 では 100 Hz から 200 Hz までの時間として 10 秒かかるので, 時間は 情 となる< (⑯) 実験 2 この基本振動と 3 倍振動では, その流 長の比は 3 :1になっている。よって, 振動数は 1:3 となり, 8 倍振動の振動数は 600 Hz とわかる。 で実験1 では, 400 Hz から 800 Hz までの時 間として40 秒かかっていたが, ぐ実験2 >でも 2 Hz から 600 Hz までの時間となるので, 必要 な時間は変わらない。@

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ピストンがBとCの間にあるとき、すなわち共鳴しないときの波形はどうなるんですか?

07:07 EX 細長い管の中にビストンが入れてある。 を管口A の近くで鳴らしながらピストンをA はじめAから9.5cm から右に引いていくと, 音さ の 鐘4昌77% C り の振動数/は何 Hz か。 の位置 B で, 次に29.5 cm の位置C で共鳴し た。音速を 342 m/s とする。 (1) 音波の波長4は何mか。 (2) 音き (3) 開口適補正 7 は何 cm か。 (4) 空気 閉管だが, 管の長さが変わっていく。 一方, 波長えは一定である(ア, レが一 振動数 7は一致 の密度変化が最大の所はどこか。 29.5 一一一テ ペーーーー 4/2 一一> 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での定常濾は図のようになり 4_ _oョニー< うぅ” 29.5 9.5=20 4=40 cm=0.4 m 音波と音さの振動数は一致するので アー342 _ /ニーーイー 855 Hz BC= の) 4 (3) 図より イーテー9.5ニ109.5ニ0.5 cm このように開口端補正があ トンを 34 引くごとに共鳴が起こっていく。 密度変化最大(圧力変化最大)は節の位置だ ら, 位置BとC。 定常渋の波形は半周期ごとに図a4, bのよ うに入れ奉わる。節の位置では密になったり 疎になったり密度や圧力が大きく変わる。こ にし中の人では (4⑭ るため実験では必ず 2 度共鳴きせる。 変位は大きいものの, 由 。B C ダイ : 開口敵下 4 ③J弦と違っつて, 音さの 向きは関係しない その後はピス 矢印は変位の向き 音さを振動数のより低いものと取り 変化や圧力変化はないことも知っておく し 1の0 EXで, ビストンをCの位置に固定し, 准える。管と共鳴する音さの振動数はいくらか。

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