弦・気柱の振動(その2)

目次

気柱の共鳴実験

気柱に生じる定常波の波長λは,第1,2,3,共鳴位置を l1,l2,l3 とすると,

l1,l2が与えられている場合

l1,l2,l3が与えられている場合

気柱のそばで振動している音叉や弦などから発する音波によって,気柱に外部から強制的に振動を与えると,気柱の固有振動数がこの外部から与えた強制振動の振動数に一致すると共鳴現象を起こして,気柱は振動する.これは音波(縦波)の定常波で,開端では自由端反射,閉端では固有端反射する.そのため,開端は定常波の腹,閉端は定常波の節となる.

メルデの実験

長さlの弦の一端に一定の振動数fを与え,他端に滑車を経由しておもりの質量mを変えていくと,弦の張力Sも変化する.張力Sがある特定な値をとるとき,弦がはげしく振動する.この時の線密度ρ,腹の数をnとすれば,f,lが一定かつλ= 2l/n から,


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