Question

PARO

物理基礎の問題です。答えは、
問1. 6
問2. 3
問3. （a）1
　　　(b) 3
です。解き方が分からないので教えてください🙇🏻‍♀️

15.
正弦波の音波を発することのできるスマートフォンのアプリがある。 このアプリを用い
て<実験1> <実験2> を行った。 ただし, 気柱の振動における開口端補正は無視できる
ものとする。
<実験1>
図1のように長さ43cmの両端の開いたガラス管を用意し、管の一端の付近にスマー
トフォンを置く。 アプリを起動し, 100Hzから2100Hzまで, 毎秒 10 Hz ずつ一定の割合
で振動数を上げていく設定にして, 200秒間音波を発した。
スマートフォン
ガラス管
43cm
図1
<実験1 > を行ってみると、何度か共鳴が起こることがわかった。 さらに調べてみる
と、最初に共鳴が起こってから2度目に共鳴が起こるまでの時間は40秒であった。
問1 音波を発し始めてから40秒たったときの振動数は何Hzか。 最も適当なものを
下の①~⑥のうちから1つ選べ。
① 101 ②104 ③140 4 400 ⑤420
500
問2 最初に共鳴が起こったときの音波の振動数は何Hzか。 最も適当なものを,下の
①~⑥のうちから1つ選べ。
100 ② 200 ③400 4.600
⑤ 800 6 1600
<実験 2 >
今度は、図2のようにガラス管の一端にふたをして、同様の実験を行った。 ただし,ふ
たを取りつけたことによる気柱の長さの変化は十分に小さく, 無視できるものとする。
スマートフォン
ガラス管
ふたをとりつける
図2
問3 このとき、 下の (a) と (b)の時間は<実験1>のときと比べてどうなるか。 最も適
当なものを,下の①~⑤のうちから1つずつ選べ。
(a) 音を発し始めてから最初に共鳴が起こるまでの時間
(b) 最初に共鳴が起こってから2度目に共鳴が起こるまでの時間
①1/2倍になる
② 半分になる
③ 変わらない
④ 2倍になる
⑤3 倍になる

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

Snomono

書き込むところが多くなり、ごちゃごちゃ書いてしまいましたが。
ポイントは開管と閉管によって基本振動などの波長と振動数をそれぞれ求めること。そのためには音速が一定であることを使います。v=fλという公式を使えば基本振動と2倍振動の振動数の関係式が求められます。閉管も同様です。

PARO

ありがとうございます！