問1 図は太さが一様な管に,柄のつ
いたピストンAをはめ込み,管口0とピス 音
トンAまでの長さ1が調整できる装置であ
る。管口0のすぐそばに音源を置き,振動
数 f;の音波を出しながらAをある位置から遠ざけていったところ, l=1.
例題
のとき共鳴が起こった。続いてAをゆっくり動かしていくと,1=-h の
位置で再び共鳴した。このとき, 音波の波長は1,を用いて表すと(1)
となる。次に,1はムに保ったまま音波の振動数を f」から徐々に大きくし
ていくとf。で再び共鳴した。fa/ fiの比は(2) ]となる。ただし,開口
端補正は考えなくてよい。
問2 一様な弦を伝わる横波の速さひは張力をF,単位長さあたりの質量を
1
pとすれば v=、
「F
と表される。自然長 1,,質量mの一様な弦に張力F
を加えて,全長を1に伸ばし,その両端を固定した。このとき弦の基本振
動数fは (3)となる。また,張力を2倍にして両端を固定すると,そ
の基本振動数 faは(3) の(4)倍になる。ただし,弦の伸びは張力に
比例する(フックの法則)ものとする。
〈関西大)
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図1