問 題
図のように、長さ 1.36 m の両端が開いた管の一方の開口端付近にスピーカーを置く。スピーカーから出す音の振動数を 0 Hz から次第に大きくするとき、 3 回目の共鳴が起こるときの音の振動数として最も妥当なのはどれか。ただし、音速を 340 m/s とし、開口端補正は無視できるものとする。
1． 125 Hz
2． 250 Hz
3． 375 Hz
4． 500 Hz
5． 750 Hz
正解 (3)
解 説
波の基本式 v = fλ より、λ = v/f = 340/f…(1) です。
振動数を 0 から大きくしていくと波長が短くなっていきます。開管で共鳴が起こる時を、基本振動から図示すれば以下の通りです。これは基礎知識です。
３回目の共鳴が起きる時は
3λ/2 = 1.36m になる時です。
(1) の両辺に 3/2 をかければ、3λ/2 = 510/f となります。右辺が 1.36 になればよいので、f = 375Hz です。
以上より、正解は 3 です。
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