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物理基礎~弦の固有振動
音の高さ・振動数が大きいほど高い音になる ★振動する部分が短い→振動数が大きい→高い音
糸が長い→振動数 糸が短い→振動数大
長さによって、振り子の周期、あるいは振動数が決まる
物体は、材質や形状で決まる特定の振動数で振動する性質がある。これを固有振動といい、その他の振動数
固有振動数という。
例)ヴァイオリンの弦の決まった場所を指で押さえると、振動する部分の長さが決まる。
固有振動数で振動するから、決まった音が出る
長さの違う3つの振り子がぶら下がった棒がある。その中から指定した振り子だける大きくらした。
→振り子の固有振動数と一致する振動を外部から与えることで、振り子が振動し始めるという共振の原理を
利用している。共振は固有振動数が同じであるときに発生する現象
どの振り子は、体を微妙に揺らすことによって、振らしたい振り子の固有振動を与えていた
共振は、空気を仲立ちとして音が出る場合には、共鳴といわれることが多い。
・楽器の種類が変わると、音波の波形が変わる
「弦楽器の音色の特徴」 POINT未満の
同じ楽器でもいろいろな音色を出すことができる
弦が振動しているようすに注目すると、両端が固定されて節になっていて、弦の中心が大きく揺れて腹になっている。
定在波のように見えるが、スローモーションで見るとグニャグニャしている。
これは、大きな振動の中に、小さな振動が「同時に」現れているため。→弦楽器の特徴
弦には複数の固有振動数がある
定在波ができる振動数は、15Hz、30Hz、45Hzと、2倍、3倍になっていることがわかる。
このとき、腹がひとつの振動を基本振動、腹が2つを2倍振動、3つを3倍振動という。
この場合、4倍振動の振動数は、60Hzだと予想できる。
基本振動の整数倍の振動を、まとめて倍振動といい、倍振動による音を倍音という
大きな振動と同時に起きた小さな振動の正体は倍音である。
弦楽器の仕組み
5弦が振動する部分
弦が振動する部分
弦を押さえる指の位置を変えると、振動するの
長が変わる。つまり「長」が変ると「振動
〆」が変れるので、音の高さが変わるという法が式からもわ
また、分子の「波の速さひ」を変えても「f」に変わる。
振動数 液の迷
f
長法が振動する部分の
長さが変わると
波長入の値が変化する
←
for
力が小さくなると速さの幅が小さくなる
4速さひの他が小さくなると動数の小さくなる