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物理 高校生

(4)番がなぜ足し合わせるのかが分かりません。

人 168.斜め方向のドップラー効果● 図の ように,点Pの位置に静止している観測者の 音源 前を,振動数foの音波を発する音源を備え た電車が直線軌道を音の速さより遅い速さ ひで通過していく場合を考える。点Pと軌道 までの最短距離を1とする。 (1) 音源と点Pを結ぶ直線と電車の進行方向とのなす角度が0の地点で音源が発した音 波を観測者が観測したところ, その振動数はfであった。fをfo, V, vおよび0を 用いて表せ。 R 一。 軌道 P O国() ie 1 (2) 音源の速さひが ひ=ーV のとき, 音源が 0=60°の地点で発した音波を観測者が観 D年 () 測すると,その振動数は f」であった。f」を foを用いて表せ。 にま (2)と同様に ひ=vのとき,音源が観測者の正面の点Oで発した音波を観測者が受 2 けた瞬間に,観測者はその受けた音波と同じ振動数 feの音波を送り返した。 (3) f2を foを用いて表せ。 (4)観測者が送った音波は, 音源が点Oから距離ァだけ離れた点Rに達したときに音源 に届いた。距離rを1を用いて表せ。ただし, vは v= V で一定であるとする。 0 000 (5)(4)で音源に届いた音波を,音源の位置に置かれた測定器で観測したところ,その振動 数は f。であった。fsを f。を用いて表せ。 [15 名古屋市大] 165

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物理 高校生

物理のドップラー効果の問題なんですけど(7)のf A=f Bになるのがわかりません。わたしは気温が上がると音速が大きくなるから、、とか色々考えて分からなくなってきたんですけど、f A=f Bになるのって Aと Bがうけとる振動数は自動車が音を出した時点での音速で考えるからっ... 続きを読む

7 に入れる式として最も適当なものを,そ 問4 次の文章中の空欄 6 れぞれの直後の { } で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 図5のように,気温が10℃の領域を自動車が振動数fの音を鳴らしながら 一定の速さで右向きに走っている。自動車が静止しているとき自動車が発する 音波の波長は入であった。自動車の前方の気温が10℃の領域にはAさんが 静止しており, 気温が13℃の領域にはBさんが静止している。自動車が発す る音波が Aさんに達するときの波長を入a, Bさんに達するときの波長を入g 0 A>Aかつ > Aa 2 a>入かつ ABくda AA>A かつ 入B=Aa 2O) く入かつ Ag> 入a とすると, が成り立つ。また, 6 入aくaかつ Aく入a J 0 6 入く入かつAB= Aa」 Aさんが観測する音波の振動数を fA, Bさんが観測する音波の振動数を fB |0/fa>f\かつ fB> fa 2 fA>f かつ fg< fa fa> fかつ f=fa とすると, 7 が成り立つ。 くりか 6 fAyかつ fsくfa のfA<fyかつ fB> fa くげかつ f(=YA 10℃の領域 13℃の領域 自動車 Aさん Bさん 6

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物理 高校生

これの閉管が共鳴を起こすのが3回になるのはなぜですか? 色々書き込んでしまってます🙇‍♀️

とすると, である。 問4 5 正解 3, 6 正解 3 L 開管A と閉管Bの長さをLとする。 開管 A内の気柱が音源Sに共鳴して固有振動をするとき,管の両端を腹とする 定常波が生じる。図1-4(a)は開管 A内の気柱の基本振動(節は1個)の様子を示 している。この基本振動数は foに等しい。 図1-4(b), (c)は, 開管 A内の気柱が 固有振動をしているときの様子を示している。それぞれの節の数は2個,3個であり, 1 3 (e)X 波長は基本振動の一倍,一倍である。よって, 固有振動数は, 順に2fo, 3fo となる。 図1-4 閉管B内の気柱が音源Sに共鳴して固有振動をするとき, 管の開口端を腹,閉 口端を節とする定常波が生じる。図1-5(a)は, 閉管B内の気柱の基本振動(節は 1個)の様子を示している。 この定常波の波長は図1-4(a)の 2倍であるから,振 L 動数は- 6である。図1-5(b), (c)は, 閉管B内の気柱が固有振動をしていると きの様子を示している。それぞれの節の数は2個, 3個であり, 波長は基本振動の 1 x 3 「 倍,一倍である。よって, 固有振動数は, 順にん。んとなる 5 2 2 音源Sの振動数を0HZから 3f0に大きくするとき, 開管Aと閉管Bはともに 3回共鳴する。 図1-5

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物理 高校生

4番です。 なぜ再び共鳴するときは5倍振動の定常波が生じているときなのですか?

口笛は,気流の乱れによる音(カルマン渦)が, 口内の空気と共鳴して "ピー という音になる »236||237||243 スピーカー 右図のような気柱共鳴実験装置で, ガラス管の管口から少し はなして上方に取りつけてあるスピーカーから一定の振動数の 音を出しておき,ガラス管に満たした水面を徐々に下げていっ たところ,気柱の長さがLのところで初めて大きな音が聞こ えた。さらに水面を下げていくと, 気柱の長さがLのところ で再び大きな音が聞こえた。音速を1Vとする。 (1) 管内の音波の波長入をL, Laを用いて表せ。 (2) 開口端補正4Lを入, Lを用いて表せ。 (3) スピーカーから出された音の振動数子を1V, L, Laを用い て表せ。 例題56 気柱の共鳴 (4) Leよりも水面を下げていき, 再び大きな音が聞こえたときの気柱の長さLを L, Lを用いて表せ。 解答(1) 図1のように,気柱の長さがL. Leのとき, 波長入 の音波によって,管内に定常波ができているとすると, センサー 78 気柱の振動 管の開口端…定常波の腹 管の閉口端…定常波の節 L-ム=ラ A 図1 よって,え= 2(L.-L) (2) 図1より, TAL “右図が2つで 4L=ーム 半波長” “右図が4つで 1波長” (3) v=fA より。 2 V. f=ス V 2(L-L) (4) 音の振動数は変わらないので, 波長もその ままである。再び共鳴して音が大きくなるの は,図2のような5倍振動の定常波が生じて いるときである。このときのLは今の5倍 図2 センサー79 弦や気柱には固有振動数 fm(m=1, 2, ……)があり, 外部からの振動とそのどれ かが一致すると,共振(共 鳴)する。 から4L をひいたものであるから, L=×5-4L= 2L,-L 4 ベマ

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