物理基礎です この問題の解説お願いいたします

(1) m 4 スピーカーから振動数 550Hz の音 ★★ を出し, 水面を管口から徐々に下げ ていったとき, 管口から14.5cm と45.5cmの位置で共鳴が起こっ た。開口端補正はあるとして,次の 問いに答えよ。 (2) (各7点) (1) スピーカーが発している音波の 波長はいくらか。 (2) 音速はいくらか。 (3) スピーカーと同時に鳴らすと毎秒5回のう なりを生じるおんさAがある。スピーカー の代わりにAを音源とすると,スピーカー の場合に比べて水面を少し上げたところで共 鳴が起こった。 A の振動数はいくらか。 620m 34.1m/s (3) 555 He. ((1)(2)各7点 (3)8点)

物理 気柱の共鳴の問題です （4）と（5）教えてください！！

33.5 F j 68,0 k 思考 記述 387 気柱の共鳴■ 細長いガラス管Gの中 , ピストンPが取りつけられている。 図 のように、 管口iに近いところで, おんさ Fによって音波を発生させた状態で, ピス G FIXE.EX TOX トンPを管口iから遠ざけた。 ピストンPが最初にjの位置にきたとき,次にkの位置 RESPO にきたとき, 音が急に大きくなった。 管口iからうまでの距離は33.5cm, 管口i から kまでの距離は101.5cm であった。 空気中の音速をV=340m/s とする。 (1) おんさF から発せられる音波の波長入, および振動数fはそれぞれいくらか。 次に, ピストンPがkの位置にあるとき,以下の各問に答えよ。 (2) ガラス管内に定常波の腹が存在する。 管口iから腹までの距離はいくらか。 (3) ガラス管の外側にも腹が存在する。 管口iから管外の腹までの距離はいくらか。 ガラス管のjの位置における空気の密度変化の状況を述べよ。 ガラス管内で, 空気の密度変化のない場所が存在する。 それは彼のどの部分か、理 (島根大改) 由を示して答えよ。 (130 MAC P があ する｡ (1) 向 A (2) 39

なぜですか？

305 気柱の振動■長さが0.60mの閉管内の気柱があ る振動数の音で共鳴した。 このとき,管の底以外に定在波 の節が1か所あった。 音の速さを3.4×102m/s とし, 開口 端補正は無視する。 (1) 閉管内にできる定在波のようすを図示せよ。 (3) 気柱内の音波の振動数fは何Hzか。 0.60m (2) 気柱内の音波の波長は何mか。 例題 58

波の節を数える問題なんですけど，この計算なんで、最後に＋1するのかわかるかたいますか？ あと逆位相の場合でも＋1しますか？

249 物理 音波の干渉右図のように, 8.0m だけ離れた点 Aと点Bに2つの音源がある。それぞれの音源からは,振 A 動数がともに680Hzで同位相の音が発生しており, AB間 には定在波が生じている。 音速を340m/sとする。 (1) 音波の波長はいくらか。 \AとBとの中点 M は定在波の腹であり、音が大きく聞こえる。AとBとの間に. 定在波の節はいくつあるか。 センサー 75, 76 -8.0m M B

P-xグラフをy-xグラフに変換する時の方法を教えて欲しいです。 (1)から全てわからないです。 特に(3)のt6がダメな理由も特に教えて欲しいです おねがいします！

p-x 図について (例5)図1(上)のように原点Oにスピーカーを置き、一定の振幅 で、一定の振動数fの音波をx軸の正の向きに連続的に発生させる。 空気の圧力変化に反応する小さなマイクロホンを複数用いて、x軸上 の各点での圧力』の時間変化を測定する。 ある時刻において、x軸上の点P 付近の空気の圧力をxの関数と して調べたところ、図1 (下) のようになった。 ここで音波が存在し ないときの大気の圧力をpo とする。 圧力が最大値をとる x = x か ら、次の最大値をとる x = x, までを 8等分し、 X,, X2,...X, と順に定め る。 (1) x, ~ X の中で、x軸の正の向きに空気が最も大きく変位している 位置はどこか。 (2) x, ~ X の中で、x軸の正の向きに空気が最も速く動いている位置 はどこか。 (3) の中で、x軸の正の向きに空気が最も大きく変位している時 刻はいつか。 ス 低圧、疎 →x ⁰ スピーカー (1) x6 (2) x8 (3) t2.4/1 Þ Poss xox1 X2 次に、点P で空気の圧力 』 の時間変化を調べたところ、図2のグラフになった。 圧力 p が最大値をとる t=tから、次の最大値をとる t = tg までを8等分し、有った･･･ちと順に定める。 ansfor 点P付近の拡大図 図 1 The day aft ts ta ts poss to titz 図2

この問題の(4)が分かりません。 (3)との違いも教えてくれるとありがたいです、！ おねがいします

(例1) ある媒質中を音波 ( 縦波) が発生している。 その進行 方向をx軸の正方向とす る。図1は、ある瞬間の媒 質の変位を座標x に対して 図示したものである。 図2 はある位置での媒質の変位 時刻t に対して図示した ものである。 以下の問いに 答えよ。 (1) この波の振動数はいくらか。 (2) この波の進む速さはいくらか。 (3) 図1で媒質の密度最大になっているところは x,~X16 の中でどこか。 (2) (3) f= T 0.35 [m] ¥1000 x6x14 (4) totio 図1 xx16 図2 1 4×10 (4) 図2で媒質の密度最大になっている時刻は4~6の中でどこか。 図1の状態から各点の媒質の動きを観測した。 その点の媒質の時間変化は図2となった。t=0のときの 様子が図1に示されているとすると、図2のような時間変化を表す点はx1~X16 のどこにあたるか。 (1) T=4×1035 0 0.25×103 x/x₂ x₂ x₁ x ₂ xx xx xx xx x₁1 X 12 X ₁0 X X 1 X ₁0 0.35 0.70 1.05 1.75 2.10 2.45 2.80m =2.5×1 ×10[Hz] 1.0 0.35×10=350m/s 1.40 Tu t. 2.0 3.0 4.0 7 to tu tu tu t t₁₁ 5.0 6.0 7.0 8.0 (1000s)

どうしてこの計算は＋1するのですか？わかる方お願いします

入 -8.0m- 必解 249 物理 音波の干渉 右図のように, 8.0m だけ離れた点 AとBに2つの音源がある。 それぞれの音源からは,振 動数がともに 680 Hz で同位相の音が発生しており, AB間 には定在波が生じている。 音速を340m/s とする。 (1) 音波の波長はいくらか。 (2) AとBの中点Mは定在波の腹であり、音が大きく聞こえる。 AとBとの間に, 定在波の節はいくつあるか。 センサー 75, 76 M B 18

⑶の答えは⑤なんですが、ウの音源の位相差やマイクロホンの位置に関係ないのはなぜですか？また音波の波長はどう関係しているんですか？

の関係 下の問いに答 8 腹の数m[個] 夏の数と の振動数 えよ。 二曲げによる 腹の数と とが知られ ると の関係とし m 157 会話文を考察して正しく理解する AさんとBさんは音波のうなりをオシロスコープ で観察するため, 右図のような装置を準備した。 ス ピーカー S, S2 はそれぞれ発振器 OL, O2 に接続され, 振動数が異なる音波を発生させることができる。 オシ ロスコープに接続したマイクロホン M をスピーカー Si, S2 の中点に置いて音波の波形を観察した。 空気中 の音速を340m/s として, 以下の問いに答えよ。 (1) スピーカー S, S2 の間の距離を6.8mに設定し て音波を発生させた。 スピーカーからマイクロホンに音波が到達するまでの時間を求 め、下記の①~④から選べ。 0.0 0.0 (1) 0.5 1.0 0.0 ①1.0×10's ②2.0×10's ③1.0 × 10 ™2s ④ 2.0×10's X (2) 発振器 0.0gをそれぞれ100Hz,103Hzに設定して音を発生させたところ、音 のうなりが聞こえた。オシロスコープの横軸を1.0秒で表示した振動として最も適切 なものを,下記の①~⑥から選べ。 10.5 1.0 0.0 発振器 01 5 S1 1.0 0.0 マイクロホンM S2 6.8 1.0 0.0, 発振器 O2 オシロスコープ 0.5 XXX XXXX X004 1.0 (3) スピーカー S, S2 の音波を逆位相で発生させ、うなりの様子をオシロスコープで 観察した。 以下のAさんとBさんの会話の内容が正しくなるように、次の会話文の 空欄ｲ・ ゥに入れる語句の組み合わせとして最も適当なものを, 表の①~ ⑧ から選べ。 Aさん:音源が逆位相で振動したら,マイクロホンを置いた中点ではアによって 音が聞こえなくなり、オシロスコープでも波形が観察されなくなるのかな? Bさん:音源のイが同じならば、中点に置いたマイクロホンに到達する2つの音 波は常に逆位相になるけど, イがずれていれば音の強弱が繰り返される と思うよ。 Aさん:あっ、そうか。音のうなりはイが少しだけ異なる音波によって発生する から, ウには関係ないんだね。 ヒンド 157 (2) 1秒間に3回のうなりが生じるとき、1秒とうなりの3周期が一致する。 思考力を磨く 99

⑵の解説のなぜP1とP2 が図のように振動するのかがわかりません。教えてください

-40 -43 0.98~101 EN (開 r [解説] √=fR V 考察 B5⑤ 158 (1) 考察A: 3③ 考察 C⑧ (2) 4 (3) 3 注目する｡ 指針 初めて見る実験題材は,発生する現象を問題文から読み取るこ とが重要。 この問題は共鳴の問題であるから,定在波の腹節の位置に 1000≧ 73346 1000 (2) 観察・実験Ⅰ・Ⅱより,パイプ おんさ P1,P2 から発生する音波 の振動数はいずれも1000 Hz 以下 であるから、その波長は 0.34m 340 以上である。 したがって, P1, P2 入 270.34 (1) 考察 A: パイプおんさ P1, P2 を同時に鳴らせたとき, 1 パイプおんさ Pi. P2はU 秒間のうなりの回数は1回未満であったことは, 字型の加工部分が共通して P1, P2 の振動数の差が1Hz 未満であることを示いるため, 発注する音波の している。 よって ③ 振動数は一致している。 Pi 考察 B: パイプおんさ Pi の下端(開口部)を手でふさい で閉管にしたとき共鳴音が大きくなったことは, 下端(開口部) 付近が定在波の節の位置であること を示している。 よって, ⑤ 考察 C : パイプおんさP2 の下端(開口部) を手でふさい で閉管にしたとき,共鳴音が小さくなったことは、 下端(開口部) 付近が定在波の腹の位置であること を示している。よって, ⑧ 3 の長さの差16cmの間に一波長 4 2.30** 23cm 251 P1 P2 WALIT 158) センサー44 センサー 45 16 cm 開口端補正 が含まれている可能性はないので、 気柱内に生じる定在波は図のよう になる。 開口端補正を1.0cm 程 度と仮定しているので,発生する 音波の波長は -x3=16 入 = (16+1.0)×4=68[cm]=0.68〔m〕 7:16/1/u=faより P1 のおおよその振動数は, 340 21.3cm [f= +=500[Hz] ④ 0.68 70,21m (3) 下端(開口部)を手でふさいだときに音量が大きくなる位置 (3) 20.4は、定在波の節の位置である。その位置はパイプおんさ P1 をみたしていたより=波長(34 cm)程度長い位置である。よって,③ 39cm (音波変位で 表している) ^ 4 p が節だと ちゃんと共鳴して 音大きくなる 16cm+1g 1.7-4 0.0 0.8 23cml 134c 各8cm t = (C sirve (2)より 7=6 132

（1）でどの部分からうなりがT間に1回とわかるのですか？

290. うなり 振動数の少し異なる2つの ˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇ おんさA,Bがある。 それぞれの振動数は fa [Hz], fo〔Hz] である (fafv)。 おんさを同 時に鳴らしたところ, 1秒間にN回のうなり が聞こえた。図の①と②はそれぞれ,おんさ A, Bから出る音の波形を, ③ は両者を重ねあわせ た音の波形を模式的に示したものである。 3 (1) うなりの周期T [s] と1秒間のうなりの数Nとの関係を示せ。 (2) 時間 T [s] 間にそれぞれのおんさの振動した数はいくつか。 T (3) おんさ A,Bの振動の山と山が一致してから、 次の山と山が一致するまでの時間が うなりの周期T [s] である。各おんさがT〔s] 間に振動した数の差はいくらか。 数 値で答えよ。 (4) N をfa, f を用いて表せ。 物