管の長さを変えると・・・ ・l
このようになった時、最後の形がそろい強い音がする! 要するに ・l 波長整数個 このようになった時、最後の形がそろい強い音がする!
では弱い音がするためには・・・・ 最後の形を逆転させる!
伸びた部分
ここまでは管の長さ一緒 波長が同じだから、波の個数も一緒 管の長さが増えた分 最後の形を反転させるためには波長整数個と半分が必要! 最後の形も一緒
2l=mλ (m=0,1,2,3) 2l=mλ+ λ (m=0,1,2,3) まとめ 管の増えた分の長さ2lの間に 波長を整数個含むとき強めあう! 2l=mλ (m=0,1,2,3) 波長を整数個と半分含むとき弱めあう! 2l=mλ+ λ (m=0,1,2,3) 2 1
第4問(センター2000年本試) 問1 音源の振動数がfのとき、管Bを引き出していくと、出口Tで聞く音が次第に小さくなり、ちょうどlだけ引き出したとき、はじめて最少になった。音速をvとすると、振動数fはいくらか? 2l はじめて最小になる=最初の波の逆転が起こるのは2lに・・・ 半波長だけ含まれたとき! つまり、2l= λ 2 1 λ=4l ・f= 4l ・v V=fλより、 v=f×4l
問2 次に管Bを元に戻し、入り口Sから振動数fの音と、fより少し低い振動数f′の音を同時に入れる。このとき、管Bを引き出すにつれて、出口Tで聞こえる音はどのように変化するか? 振動数fの音と、fより少し低い振動数f′の音では、 振動数f 振動数f′ V=fλより、低い音の方が波長が長い! B管 2l 振動数fの音が先に弱めあう! A管 よって答え ① B管 うなり|f-f′|が聞こえる!
問3 室温を変えて問1と同じ実験を行ったときのl〔m〕の値の変化を考える。はじめの温度は30℃であり、次に室温を5℃とした。ここで、温度t〔℃〕における音速v〔m/s〕は次式で与えられる。 v=331.5+0.6t 音の振動数を500Hzとするとき、lの値の変化の大きさはいくらjか? はじめの音速は v=331.5+0.6×30=349.5 はじめの波長λは λ=349.5÷500=0.699 はじめの管の変化l1は l1=0.699÷2÷2=0.17475 5℃の音速は v=331.5+0.6×5=334.5 5℃の波長λ′は λ′=334.5÷500=0.669 5℃の管の変化l2は l2=0.669÷2÷2=0.16725 l1-l2 =0.17475- 0.16725=0.0075≒0.0080 よって答え ②