問3についてです。 容器の中の空気の圧力が回答をみると図35-3では下向きに図35-4では上向きになってたりしてる理由を教えてほしいです。

*第35問 次の文章を読み, 下の問い (問1~3)に答えよ。 (配点 12 18分 れ、底面を上にして静かに手を離すと, 図1のように, 円筒中の水面が外部の水 より少し下がった状態で,鉛直に静止した。 外部の大気圧をPo, 水の密度を 一端を閉じた質量M, 断面積Sの円筒を,内部に少し空気が残るように水中に入 力加速度の大きさを」とする。円筒は熱を通さず、円筒の厚さは無視できるもの する。また,円筒内部の空気は、常に水温と同じ温度であるとし,その質量は に比べて十分小さく無視できるものとする。 DISO OST 大気圧 Po 質量 M, 断面積 S 問2 水温を測定したところ15℃であり、円筒内の気柱の高さはだった。その状 態から,水温を43℃まで上げた。 このとき気柱の高さはの何倍になるか。 最も適当な数値を,次の①~⑥のうちから一つ選べ。ただし、外部の大気圧 はPo. 水の密度はpのままであるとし、水の蒸発は考えないものとする。 2 倍 ① 0.3 ② 0.9 ③ 1.1 ④ 1.5 ⑤ 2.2 ⑥ 2.9 問3次に,図2のように円筒を鉛直に保ったまま引き上げると,円筒内の水面は 外部の水面からんの高さまで上がった。 このとき,手が円筒を上向きに支えて いる力の大きさを表す式として正しいものを、下の①~⑥のうちから一つ選べ。 3 p 図 1 Po h 問1 円筒の内部の空気の圧力を表す式として正しいものを次の①~⑥のうち から一つ選べ。 1 第2章 熱と気体 ①Po- Mg S ②Po Mg ③Pos ④ PS - Mg 図 2 ⑤ PS PS + Mg 3 Mg-pShg ② Mg ① Mg + pShg ④ Mg + pShg + PoS ⑤ Mg + PS ⑥ MgpShg + PS

気柱の共鳴についてです 管内においての共鳴する条件を知りたいです

求め方がよくわかりません。高さ1000メートルのままで計算する理由もよくわかりません。

過去問にチャレンジ だけに依存し、飽和水蒸気量という。 次の図1に気温と飽和水 一定の体積の空気が含むことができる最大の水蒸気量は気温 蒸気量の関係を示す。 50 SECTION 2 40 45 00 35 飽和水蒸気量 30 25 (20 (g/m³) 15 ま /10 5 ' 1 0 0 5 10' 15 20 25 30 35 40 気温(℃) 図1 気温と飽和水蒸気量の関係 大気と海洋 気温35℃ 相対湿度50% の一様な空気からなる, 底面積 1m,高さ1000mの空気柱を考える。 この空気の気温が11℃ に低下し,凝結した水蒸気はすべて降水となった。 このときの 降水量(mm)として最も適当な数値を,次の ① ~ ④ のうちか ら一つ選べ。ただし,水の密度は100g/m²とする。また,空気 柱の底面積と高さの変化は無視する。 ① 1 ② 3 3 10 (4) 30 mm (2023年共通テスト追試験) 35℃の飽和水蒸気量は図1から40g/m² と読み取れるので,相 対湿度50%の空気の水蒸気量は、40x- 50 -=20g/m²になりま 100 157

教えてください

図の(a)および(b)は、一端を閉じた管 (閉管)の気柱の振動を表し M ている。 (a)および(b)の管の長さは、それぞれl[m]および2ℓ[m]であ (a) る。音の速さはV=340[m/s]、(a) に示した定常波の振動数はf= 680 [Hz] であった。 次の各問に答えなさい。 (1) (a)で生じた定常波の波長を求めなさい。 (2) (a)における管の長さℓ [m] を求めなさい。 (3) (b)に示した定常波の波長を求めなさい。 (小数点第2位まで答えなさい) (4) (b)に示した定常波の振動数を求めなさい。 ( (3) の分数を代入して割り切ること) (5) (b) の振動数は (a) の振動数の何倍かを求めなさい。 (b) 2ℓ

おんさの振動数の測定という実験の考察(2つどちらとも)が分かりません。解説お願いします🙇‍♀️

△ 実験19 おんさの振動数の測定 目的 気柱の共鳴音からおんさの振動数を求める。 見方・考え方 |仮説の設定 機器の破損 に注意 映像 振動数を求めるために必要な波長をどのように求めるかを考える。 おんさ(または低周波発振器) を鳴らしながら, ガラス管内の水面を下げていく と、図のの状態で1回目, ⑥の状態で2回目の共鳴音が聞こえると予想され る。このときの気柱の固有振動数がおんさの振動数と等しいと考えられる。 [準備| 気柱共鳴装置 (長さの目盛りを刻んだガラス a 管,ゴム管,水だめ, 支柱), おんさ(または 低周波発振器), おんさをたたくゴムつきの つち, 温度計 |手順| ①水だめを管口のあたりに支持して, ガラス 管に水を入れる。水面の位置は,ガラス管 のほうは管口近くに,水だめのほうは底の42 近くにする。 ②おんさをたたき, おんさを管口に近づける。 !注意 振動しているおんさがガラス管に b って触れると、ガラス管が割れることがあるので気をつける。 12 ③水だめをゆっくり下げていき, 気柱が最も強く共鳴したときの, ガラス管の 管口から水面までの距離〔m] をはかる。 ④さらに水だめをゆっくり下げていき、2回目に共鳴する位置をさがして,管 口から水面までの距離 I2 〔m〕 をはかる。 5 ⑤ 3, 4の測定をくり返してh, を数回はかりの平均値を求める。 これから,おんさによる音波の波長入(=2(Z2-Z)) [m] を求める。 ⑥ガラス管内の気柱の温度 [℃] をはかり, V=331.5 + 0.6t の式 (p.176) か ら音の速さ V[m/s] を求める。 V ●おんさの振動数f[Hz] を,f=一の式(p.148) から求める。 | 考察| ・気温が高くなった場合, . の値はどのように変化するだろうか。 ・音波の波長を 入 = 4L の式から求めた場合の結果と比較し、違いがあるかを 確認しよう。 結果が異なる場合,どのような理由が考えられるだろうか。 1 1 例題8 涙 ee 元 10 [指] 15 20 25 25 30 35 35 類 GEEN 186 第3編 第2章 音

私は①692Hz②519Hzだと思ったのですが、 ①519Hz③692Hzらしいです。なぜですか？

知識 谷の方 388. 気柱の共鳴 長さ1.00m の透明で細長い管の左端に膜を張り,この膜を外部から 電流によって微小に振動させ,管の中に任意の振動数の音波を発生できるようにした。 管は水平に置かれ,内部には細かなコルクの粉が少量まかれており,空気の振動のよう すが見えるようになっている。管の右端をふたで閉じて,音波の振動数をゆっくりと 400Hz から 700 Hz まで変化させたとき,519Hz と692Hzで共鳴がおこり,空気の振動 の腹と節が,コルクの粉の分布ではっきりと観察された。また,ほかの振動数では共鳴 はおこっていない。 次の各問に答えよ。

問2の（イ）解答にある「4/3波長分」の意味がわかりません。

73. 気柱の共鳴 5分 気柱の共鳴と音の速さについて考える。 問1 次の文章中の空欄アに入れる式として正しいものを 下の①~⑥のうちから1つ選べ。 気柱の長さ スピーカー ピストン 実験室内に,図のような一端がピストンで閉じられ、気柱の長 さが自由に変えられる管がある。 管の開口部でスピーカーから振 動数fの音を出し,ピストンを開口端から徐々に動かして,最初に共鳴が起こるときの長さを測定す であった。 さらにピストンを動かし,次に共鳴する長さを測定したところL』であった。これ より音の速さはアと求められる。 ただし, 開口端補正は無視できるものとする。 ① fL2 ② 2fL2 ③f(L2-L ④ 2f (L-Li) ⑤f(L₂-L) ⑥f(L₂-L₁) L₁ L2 Li L2 問2 次の文章中の空欄イウに入れる語句として最も適当なものを, それぞれの直後の { }で囲んだ選択肢のうちから1つずつ選べ。 (02.0- OS) Snia O.E 気柱の長さをL に保ったまま, 共鳴が起こらなくなるまで実験室の気温を徐々に下げた。 共鳴が 起こらなくなったのは, 管内の空気の温度が下がったため, 0 0 03.0mol ① 音の波長が長くなった 401 管内のイ ② 音の波長が短くなった 0 ③音の振動数が大きくなった からである。 ① ④ 音の振動数が小さくなった ⑤ 音が縦波から横波になった このあと, ピストンの位置を左に動かしていったところ、 管の開口端に達するまでに ① 1回 E ②2回 共鳴はウ 起こった。 ③ 3 回 ④ 0 回 10. [2021 追試〕

1番最後の問題が分かりません。図などで分かりやすくしてもらえるとありがたいです！

必修 (BURON TE 基礎問 49 気柱の共鳴 物理基礎 図のように、円の断面をもち太さが一様な管の右からピストンを入れ、ピ ストンを移動させてこの閉管の長さを自由に変えられるようにする。 管の左側に、その開口端に向けて音波を出す音 源を置く。音源から振動数一定の音波を出し, ピストンで閉管の長さを変えると共鳴が起こり 管内に定常波ができる。この定常波の波形を表 さらに, CCC" 音源 管 ピストン すために,管の左の開口端の中心に原点Oをとり,管の中心線を軸に、こ れと垂直に軸をとる。 波形は, 空気の軸の正の向きの変位はy軸の正の 向きに,z軸の負の向きの変位は”軸の負の向きにおき換えて表す。空気中 の音速を 340 〔m/s〕 として,以下の問いに答えよ。ただし,開口端と定常波 の腹とのずれは無視するものとする。 (6)(1) I. 音源から振動数 f〔Hz] の音波を出したとき,管の長さが1〔m〕のとき 共鳴して管内に図のような波形の定常波ができた。ただし,現在より 4.00×10-3 秒前のときの空気の変位の波形は曲線 C” で,現在より、 200×10-3秒前のときの空気の変位の波形は管の中心線と一致する直線 C′で,さらに,現在の空気の変位の波形は曲線Cで表されている。なお, この間に同じ状態が現れることはなかったものとする。 (1) 音波の振動数f [Hz] を求めよ。 (2)管の長さ [m] を求めよ。 の関係式を! (3)現在の時刻で, 管内の空気が最も密になっている場所の開口端からの 距離を l 〔m〕 を用いて表せ。 Ⅱ.次に,音源から別の振動数の音波を出したとき, 閉管の長さをlo [m〕 に すると共鳴した。このときの定常波の節の数はn個であった。 その後,さ らに管の長さを少しずつ長くしていったとき,長さが [m] で次の共 7 Zo 鳴が起きた。 (4) 管の長さが 〔m〕 のとき生じたn個の節がある定常波の波長をnと lo 〔m〕 を用いて表せ。 また,音源の出した音波の波長をLo [m] のみで表せ。 JOP 管の長さが1/3 〔m] のとき生じた定常波の節の数をnを用いて表せ。 (奈良女大 )

物理の気柱の共鳴について質問です。 気柱が閉管の場合固定単反射をすると思うのですが、入射波と反射波の合成波は定在波になりますよね？その定在波は振幅が2倍になると思うんですが壁があってなれないです。余った波はどこに消えたんですか？

すみませんが至急です💦高校1年生物理の問題です。 よろしければ解説お願いします。

思考問題 3 気柱の振動 (p.128~131) ガラス管にピストンを取りつけて閉管とし,この管口 の近くにスピーカーを置いて振動数が一定の音を出す。 ピストンの位置を管口から徐々に遠ざけていき, 1回 目の共鳴が起こったときの,管口からピストンまでの 距離をはかる。 同様に、2回目の共鳴が起こったと きの,管口からピストンまでの距離をはかる。こ の実験を3回行い, 表のような結果が得られた。 実験1 実験2 実験 3 Z〔cm〕 7.2 6.8 7.0 12 [cm] 24.3 23.8 23.9 (1) 実験ごとに音の波長を求めてそれらを平均すると, 音の波長は何cmと推定されるか。 (2) 温度が上がると, の値はどのように変化するだ ろうか。