Question

いむちゃん

二枚目の（３）の問題を教えてください

ギターなどの弦が発する音は, 弦を強く張るほど高く
なる。この関係について調べるため,次のような実験を
行った。 図のように, 振動数を変化させることのできる
振動発生装置に長さL 〔m〕 の弦を水平に取りつけ, 弦を
振動させた。また、弦の反対側にはなめらかに動く滑車を介して質量m[kg]のおもり
を取りつけ, このおもりにはたらく重力で弦に張力を与えた。
弦に定在波 (定常波) が発生したとき, この振動を{ア}といい, またこのときの振
動数を{イ}という。 この弦に腹の数が1個の (ア) が発生したとき, この波の波長
[m〕はウである。 また腹の数がn個のとき, 波長 入 〔m] はエである。弦
を伝わる波の速さをv[m/s] としたとき,腹の数がn個のときの弦の振動数fn〔Hz] を
ひと in を用いて表すとオである。
m[kg] [Hz] f2 [Hz²]
ƒ
0.002
22
484
(1) L=0.9m の弦を振動数100Hz で振動させたとき,
腹の数が3個の定在波が発生した。 このとき, 弦を
伝わる波の速さを求めよ。
0.005
38
1444
0.010
53
2809
0.020
77
5929
0.030
94
8836
0.040
104
10816
0.050 118
13924
0.060
130
16900
0.070
139
19321
次に,おもりの質量 m² を変えて, 弦の張力を変化させ
た。 そして､ さまざまな質量mに対して, 弦に腹が1個
の定在波を発生させ, そのときの振動数fを記録した。
この結果は表に示した通りである。 おもりの質量が
大きくなるにつれ, 振動数fも大きくなった。
(2) tot hav!
動物の関係を業 /14=+
AV
振動発生装置
( 000
振動板
L
m

流と電にの大きさは
特集・思考力・判断力・表現力を養う問題
(3) (2)で作成したグラフから 振動数fとおもりの質量mの間にはどのような関係があ
[10 滋賀県大〕
ると推測できるか｡ 推測した理由も含めて述べよ。
195. 直流回路 図のように抵抗値が等しい2つの豆電
球と電池を直列につなぐ。 リード線 (導線)を1本使って豆電
球を1つ消すにはどうすればよいか。 またその際, 消えていな
いほうの豆電球の明るさはどのように変化するか。ただし, リ
tur for $11&2 tatt Z
豆電球
tr
豆電球
電池