問3
図のように,Pから音を入れ, 管内の2つの経路PAQ と PBQを通った音
を干渉させて,Qから出る音を聞く装置(クインケ管)がある。クインケ管の
Pの手前にスピーカーを置き,一定の振動数f [Hz]の音を出しつづけながら
U字管をゆっくりと引き出し、経路PBQ を少しずつ長くなるようにすると。
U字管がある位置のときにPAQ と PBQを通った音が弱め合い, Qから出る
音が小さくなった。Qから出る音が小さくなったU字管の位置から, さらに距
離/ (m)引き出すと, Qから出る音が再び小さくなった。このときのクインケ
管内の空気を伝わる音の速さが V [m/s] であったとすると, スピーカーが出
となる。ただし, U字管を距離1だけ引
している音の振動数はf=
a
き出している途中にQから出る音が小さくなることはなかった。
その後,クインケ管内の空気の温度が上昇した。スピーカーから同じ振動数
fの音を出しつづけながら, U字管をゆっくりと引き出していく。Qから出る
音が小さくなったU字管の位置から, さらに距離/ [m]だけ引き出すと, Q
から出る音が再び小さくなった。1とじを比べると,
b
となる。
と
b
に適する組み合わせは
3
である。ただし,温
a
度変化によるクインケ管の大きさの変化は無視できるものとする。
来いとる大 emQ がお小ケA点 問
A
B
U字管
」商意小ケん直おる
し
o本さ
ケ人点お
スピーカー
大