△ 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
