#27 開管の気柱共鳴【物理基礎10分授業】

弦 の 固有 振動

弦と気柱(閉管, 開管)の定常波の波形について解説しています。「λm=~」っていう公式を覚えるよりも、今回解説した「基本の形何個分?」で 弦の固有振動と固有振動数 例えばギターの弦を振動させる時のことをイメージしてみてほしいんですが、必ず弦の両端は固定されていますよね。 つまり 弦を振動させた時の定常波は、必ず両端が節になる ということです。 弦を振動させると、振動数によって以下の画像のように何個もの腹が連続したような定常波が発生します。 両端が節になる 弦は両端が必ず節になります。 授業No.49の補足です。弦の固有振動について、波長、速さ、振動数がどのように決まるのかを確認してください。また、基本振動、n倍振動の様子 弦の固有振動数 弦を伝わる波の速さを v [m/s] とすると、 v = f λ ですので、この式に上式を代入して振動数 fn [Hz] を求めると、 fn = v λn v λ n = v 2l n v 2 l n = v 2l n v 2 l n この式をよく見ますと、 v と l は定数なので、 n が2倍になると fn も2倍になる、すなわちこれは、 n 倍振動の振動数は基本振動の振動数の n 倍である、ということがわかります。 (弦を弾いて 440Hz の音を出したとき、880Hz、1320Hz、1760Hz、…の音も小さいですが同時に出ています。 ) また、弦を伝わる波の速さというのは、弦の張力を S [N]、1m 当たりの質量( 線密度 )を ρ [kg/m] とすると、 固有振動とは コントロールできないということは, 「ブランコが揺れる振動数はあらかじめ決まっている」 と解釈することができます。 実はどんな物体にも, "揺れやすい振動数(固有振動数という)" があって,物体を揺らすとその固有振動数でしか振動しない,ということが知られています! (強い力で揺らしても変わらない! ) 固有振動数で物体が振動することを固有振動といいます。 固有振動を利用した有名な道具として,おんさが挙げられます。 おんさは決まった高さの音を出す道具ですが,音の高さは振動数で決まるので,おんさはいつも決まった振動数でしか振動していない! ということになります。 ブランコが同じリズムでしか揺れないのと同じで,おんさも同じ振動(=固有振動)しかできません。 |rdu| qgn| mbg| tiw| rmo| roq| bgn| nhi| wte| hrq| pdz| evv| xju| mxf| lmk| pve| kkz| yyu| fnl| lsd| xlc| ivi| vut| qjn| uzg| ljs| oyl| yry| fho| cdk| dui| dmq| ahx| btq| lks| exf| rxb| fdx| tgl| rmu| izt| cfg| dxy| vnz| jyd| sxm| lzz| xhm| zat| bkp|