問3の解説で330Hzで強め合う時の経路差が波の3波長の長さに等しいと変わったのは何故ですか？教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

5 30 2023年度 物理 次の文章を読み、各問に答えよ。 東邦大 図のように、2つの円筒型の細い管ABをU字状に曲げ、隙間なく組み合わせている。 人の は固定されているが、昔は左右に移動できる。 菅A, B のどちらも,管壁の厚さは無視でき は同じであると見なせる。 菅AとBは一つの管のように連続的につながったものと考えてよい。 く。その には離れた場所に2つの小さな穴P, Q が空いている。 最初、管Bをある位置で止めておく。 TQのは 普Aだけを通る左側の経路 (PAQ)よりも. 管Bを途中で通る右側の経路 えた。なお、音の速さを330m/sとし,穴P と Qは管 B によってふさがれることはないものとする。 くしていったところ、 途中, 振動数 330 Hz と 440 Hz の時のみ、 どちらも同程度に音が最も大きく聞こ Pから音を管内に送り, Qで音を聞く。 Pでの音の振動数を300Hzから450Hzまでゆっくりと大き (PBQ)の方が長い。 P A Q B 問1Pから送る音の振動数を 450 Hzよりさらに高くしてゆくと,Qで再び音が最も大きく聞こえる のは,Pでの音の振動数が何Hz のときか a. 480 b. 510 c. 550 d. 590 e. 610 f. 660 a.0.6 b. 1.0 問2 前間のとき,PからQまでの左右の経路 (PAQ P c. 2.5 PBQ)の差は何m 「mか。 d d. 3.0 e. 6.0 f. 8.5 問3 振動数 330 Hz 440Hzの間で, Qで聞く音が最も小さくなるのは何Hzの振動数のときか。 a. 345 b. 360 c. 385 d. 400 e. 415 f. 420 問4 ここで,Pから送る音の振動数を330 Hzに固定し、管Bをゆっくり右に移動していった。 Qで 聞く音は一度小さくなり、やがてまた大きくなった。移動を始めてから最初に音が最も大きくなる のは,Bを何m右に移動させたときか。 a. 0.2 b. 0.5 c. 0.7 d. 1.0 e.1.6 f. 2.0

物理基礎の気柱の共鳴の問題です。 (3)と(4)の解き方を教えて下さい。

|10| 気柱の共鳴について考える。 図のように, 空気中に置かれたガラ ス管に右側からピストンを挿入し, 左側に発生音の振動数を調節で きるスピーカーを置いた。音の速さVは一定であり,開口端補正は ないものとする。 次の問いに答えよ。 スピーカー ガラス管 ピストン 最初にピストンを固定した。 このときの,ガラス管の左の管口か らピストンの左端までの距離を1とする。 スピーカーの振動数を0からゆっくりと増していった。 (1) 最初の共鳴が起こる振動数を1とVを用いて表せ。 n回目 (n=2, 3, ･･･) の共鳴が起こるときに気柱にできる定在波(定常波)の節の数をnを用いて表せ。 2回目の共鳴が起こるときの定在波の波長をn と lを用いて表せ。 (4)n回目の共鳴が起こったときの, ピストンの中で密度変化が最大になる場所のうち, 管口から最も近い 位置はどこか。管口からその位置までの距離をnと1を用いて表せ。

画像の問題の答えを教えてください。お願いします!

1図のように,音波をよく反射する高さH の鉛直断崖の下部にトンネルがある。 トンネ ルの手前、入口からの距離がXの地点をPと する。 一定の速さでトンネルに近づいてき た列車の先頭が, 時刻t=0に地点Pを通過 した。 その瞬間に列車の先頭にある振動数 fo の警笛が鳴り始め, 列車の先頭がトンネルに 進入した瞬間に警笛は鳴り終えた。 列車の先頭から距離Lだけ離れた客車中に 10000 0000 000 ・X 1図 B トンネル はA君が,また断崖上の縁にはB君がいる。 A君には振動数がと(く)の2 一つの異なる高さの警笛音が届いた。 一方, B君には振動数の警笛音が届いた。 以 下の問いに答えよ。 ただし, 音の速さはVである。 また, 列車の高さ, トンネルの大き さ, A君およびB君の背の高さは無視してよい。 (1) A君には警笛音がどのように聞こえたか。 次のア~エの中から正しいものを1つ選 べ。 (ア) まず低い方の振動数の警笛音が聞こえ、 少しして振動数 f2の警笛音が混じ りうなりが聞こえた。 その後、うなりが消えると同時に何も聞こえなくなった。 (イ)まず低い方の振動数の警笛音が聞こえ、少しして振動数の警笛音が混じ りうなりが聞こえた。 その後, まずうなりが消え,振動数 f2の警笛音が少しの間 残ったのちに何も聞こえなくなった。 (ウ)まず高い方の振動数 2 の警笛音が聞こえ、少しして振動数の警笛音が混じ りうなりが聞こえた。 その後, うなりが消えると同時に何も聞こえなくなった。 (エ) まず高い方の振動数 f2の警笛音が聞こえ、 少しして振動数 f の警笛音が混じ りうなりが聞こえた。 その後, まずうなりが消え, 振動数の警笛音が少しの間 残ったのちに何も聞こえなくなった。 (2) u, V を用いて表せ。 と2をfo, f B (3) 振動数 の警笛音がA君に届いた時刻 ウ A1 A2 を求めよ。 fo エ (4) B君に聞こえた警笛音の振動数は時間とと もにどのように変化したか。 2図のア~カの中か ら正しいものを1つ選べ。 オ (5) B君に警笛音が聞こえ始めた時刻 t を求めよ。 聞こえ 聞こえ 始める時刻 (6) B君に警笛音が聞こえた時間間隔は警笛が鳴っ 終わる時刻 図 ていた時間間隔よりどれだけ短いか, あるいは長いかを答えよ。 (7) 断崖の高さH が距離 Xに等しく, 列車の速さが のとき, B君にはA君の何 V 10 倍の時間だけ警笛音が聞こえるか。

解答お願いします

1図のように, 音波をよく反射する高さH の鉛直断崖の下部にトンネルがある。 トンネ ルの手前, 入口からの距離がXの地点をPと する。 一定の速さでトンネルに近づいてき た列車の先頭が, 時刻1=0に地点を通過 した。その瞬間に列車の先頭にある振動数。 の警笛が鳴り始め, 列車の先頭がトンネルに 進入した瞬間に警笛は鳴り終えた。 列車の先頭から距離 Lだけ離れた客車中に 00000 図 H トンネル はA君が,また断崖上の縁にはB君がいる。 A君には振動数がと つの異なる高さの警笛音が届いた。一方, B君には振動数の警笛音が届いた。 以 下の問いに答えよ。 ただし, 音の速さはVである。 また, 列車の高さ, トンネルの大き さ, A君およびB君の背の高さは無視してよい。 (1) A君には警笛音がどのように聞こえたか。 次のア~エの中から正しいものを1つ選 べ。 (ア) まず低い方の振動数の警笛音が聞こえ、 少しして振動数の警笛音が混じ りうなりが聞こえた。 その後、うなりが消えると同時に何も聞こえなくなった。 (イ)まず低い方の振動数の警笛音が聞こえ、 少しして振動数チュの警笛音が混じ りうなりが聞こえた。 その後, まずうなりが消え、振動数の警笛音が少しの間 残ったのちに何も聞こえなくなった。 (ウ)まず高い方の振動数の警笛音が聞こえ、少しして振動数の警笛音が混じ りうなりが聞こえた。 その後、うなりが消えると同時に何も聞こえなくなった。 (エ)まず高い方の振動数の警笛音が聞こえ、 少しして振動数の警笛音が混じ りうなりが聞こえた。 その後, まずうなりが消え, 振動数の警笛音が少しの間 残ったのちに何も聞こえなくなった。 (2) for 14, V を用いて表せ。 fB ア (3) 振動数の警笛音がA君に届いた時刻 A1 A2 を求めよ。 ウ (4) B君に聞こえた警笛音の振動数は時間とと もにどのように変化したか。 2図のア~カの中か ら正しいものを1つ選べ。 In エ 聞こえ カ (5) B君に警笛音が聞こえ始めた時刻 を求めよ。 (6) B君に警笛音が聞こえた時間間隔は警笛が鳴っ 始める時刻 2図 ていた時間間隔よりどれだけ短いか, あるいは長いかを答えよ。 V 聞こえ 終わる時刻 7)断の高さが距離 Xに等しく,列車の速さが 1/10 のとき, B君にはA君の何 倍の時間だけ警笛音が聞こえるか。

(2)についての質問です。 固有振動とは両端が節になる振動のことだと思うのですが、なぜ解答は答えのようになるのですか？？ 振動数を上げていくと、3倍振動が起こる。というところが理解できません。解説お願いします🙇‍♀️ 追記 類題5の(2)の解説もお願いします🙏🙏

10 20 例題5 解 気柱の振動 長さ 1.7mの開管内にある振動数 の音を入れたところ, 2倍振動が 発生した。 音の速さを 3.4×102m/s, 管口の位置を腹とする。 (1)音の波長 2 [m]と振動数 [Hz] を求めよ。 1.7 m (2) 音の振動数を徐々に上げていったとき、 次に気柱の固有振動が起 こるのは,振動数が何Hzのときか。 定在波を図にかき,管の長さと音の波長の関係を考える。 はんはちょう (1)2倍振動なので,開管の長さが半波長(2)の2倍に等しくなる。 1.7 = λ2 × 2 2 よって A2 = 1.7m また, 「v=fi」(p.111(3)式) より 22 -1.7m V 3.4 × 102 f2 = = = 2.0×102Hz 12 1.7 (2) 振動数を上げていくと, 3倍振動が起こる。そのときの波長を 3 [m], 振動数をf [Hz] とすると 1.7m λ3 1.7 = × 3 2 = λ3 = 3.4 3 「v=fi」より m 3.4 3.4×102 = fs × よって f = 3.0×102Hz 3

＝で繋がりすぎてどこを公式として使えばいいのか分かりません。どこを覚えてどう使うのですか？？

V am へいかん きちゅう 41 V 1 閉管内の気柱 im= =m. fm= =mfi m 41 の振動 (基本振動数 f,m=1, 3, 5, …) Am im [m] 固有振動の波長, [m] 閉管の長さ fm [Hz] 固有振動数, V[m/s] 音の速さ 21 かいかん 2 開管内の気柱 λm² = の振動 きょうしんきょうめい E. HE m V V fm= =m. =mf1 am 21 (基本振動数 f, m=1,2,3, ･･･) 入 〔m〕 固有振動の波長, 1 [m] 開管の長さ Am fm 〔Hz] 固有振動数, V[m/s] 音の速さ 振動休にその固有振動数と同じ振動数で力を

このfmの式達はどう使ったらいいのですか？ ＝で繋げられているものは指揮を展開しただけであって、使う分には V/λm を覚えていればいいということなんでしょうか

閉管 へいかん きゅう 1 閉管内の気柱 λm= の振動 41 m fm= V 2m V =m. =mfi 41 (基本振動数 fm=1, 3, 5, …) 入 〔m〕 固有振動の波長, [m] 閉管の長さ fm [Hz] 固有振動数, V[m/s] 音の速さ 21 V かいかん 2 開管内の気柱 am² = fm= m λm の振動 V =m. =mfi 21 (基本振動数 f, m=1, 2, 3, ...) 閉管の長さ m=1 基本振動 社 m=33倍振動 73 4 m=55倍振動 im〔m] 固有振動の波長, [m] 開管の長さ As fm [Hz] 固有振動数, V[m/s] 音の速さ きょうしん きょうめい 3 共振・共鳴 振動体にその固有振動数と同じ振動数で力を加えると, 小さな力で

(1)から(3)までの解き方を教えていただきたいです🙇

【1】 振動数がんのおんさSの両側に観測者P と反射板Rがある。Pと Sは静止し、Rが速さでSから遠ざかるように動くと,Pにはうな りが聞こえた。音の速さをV(V > v) とする。 (1) R が受け取るSからの音の波長入」と振動数を求めよ。 (2) P が聞くRからの反射音の波長入と振動数を求めよ。 (3)Pが聞く, 1秒当たりのうなりの回数Nを求めよ。 > R V

教えてください🙏

18 リピートノート物理② リピートノート物理② 19 10 確認問題(1) 17問 月 ②この定在波の波長はいくらか。 26 波の伝わる速さ 水面を波が伝わっている。この波の隣りあう山の間隔は2.0mである。水面に小さな 浮きを浮かべると 10s間で5回上下に振動した。 ただし、浮きが最も高い位置に来たときから再び同じ 位置に来るときまでを1回の振動とする。 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 (センター試験改) □ ③ 弦を伝わる波の速さはいくらか。 □ (1) この波の波長はいくらか。 □(2) この波の周期はいくらか。 ■ (3) この波が伝わる速さはいくらか。 27 重ね合わせの原理 左下の図は、お互いに逆向きに進む2つのパルス波のある時刻における波形を表 している。この後、2つのパルス波がそれぞれ矢印の向きに3目盛り進んだときの合成波の波形を右下の方 に作図せよ。 (センター試験改) 位 0 位 20 (2) おもりや弦は(1)と同じままで,振動数を小さくして基本振動をさせた。 ①このときに生じる定在波の波長はいくらか。 □②このときの定在波の振動数はいくらか。 ただし、おもりや弦を変えない場合は、 波の伝わる速さも変 わらない。 30 気柱の共鳴 管楽器は、管の口に息を吹きつけたときに生じる気柱の共鳴を利用して音を出す。 管内の 気柱の共鳴について,次の問いに答えよ (数値は有効数字3桁)。 ただし, 音の速さを341m/sとし、開口端 補正は無視できるものとする。 (1) 図1のように細長い管を用意し、 管の一端の近くに振動数∫[Hz] の音源を置く。 音源の振動数を0Hzから徐々に大きくしていくと, f=440 [Hz] で初めて共鳴が 生じた。 ①管の中に生じている定在波の波形を, 右の図に作図せよ。 ②このときの音の波長はいくらか。 笛の 管の長さ 10 (センター試験改) 図1 音源 細長い管 0 位置 0 位置 うなり バイオリンのある弦をはじくと, 振動数440Hz のおんさの音よりわずかに低い音がした。 バ リンの弦をはじくと同時におんさを鳴らしたところ, 0.5sの周期でうなりが聞こえた。 このとき,次の (センター試験改) v = fd 341= 440 A λ = s間に生じるうなりの回数はいくらか。 □③ 管の長さはいくらか。 のときに弦が発した音の振動数はいくらか。 (2)次に, 図2のように、同じ管の一端を手で閉じて同様の実験を行う。 音源の振 動数を0Hzから徐々に大きくしていくと. ある振動数のときに初めて共鳴が生 じた。 図2 音源 □ ① 管の中に生じている定在波の波形を. 右の図に作図せよ。 振動 図のように軽い弦を, 端Aで振動片につけ, 端Bでは しておもりをつるした。 次の問いに答えよ。 ■片を60Hzの振動数で振動させると, AB間 (長さ1.5m) に3 をもつ定在波が生じた。 のときの固有振動を, 何振動というか。 □ ② このときの音の波長はいくらか。 ③このときの音源の振動数を答えよ。

この問題の解き方をできれば図ありで教えてください🙇答えはウです。

花子さんのノート 【課題】 空気中を伝わる音の速さを調べる。 【方法】 ● 図1のように,20m間隔で86人が1列に並び,1.7kmの距離 で実験を行う。 ② 列の最後尾の人が音を出す係になる。 以下の振動数の異なる三つの音を使用する。 シンバルの 音 人の声 音 ビッグホーン 出す係 (警音器) の音 音を 00 振動数 4000Hz 1000Hz 185Hz 図 1 20m 図2 ③ 図2のように,並んでいる人は,音が聞こえたら旗をあげる。 ④ 並んでいる人以外は,先頭や最後尾付近から旗のあがるようすを観察する。 また,旗のあがるようすを離れた場所から撮影して確認する。 5 音を出し, 音が聞こえる最大の到達距離とその地点までの到達時間を測定する。 5 到達距離と到達時間をもとに,音の伝わる速さを求める。 太郎さんは旗をあげる係で、私は旗があがるようすを確認する係になった。 丁 中