Physics
มัธยมปลาย
เคลียร์แล้ว
物理の波動の問題です。
黄色マーカーの箇所の「金属棒の振動は基本振動なので…」が分かりません。
なぜ基本振動だと判断できるのでしょうか？
188 V章 波動
ZO
発展例題 31
クントの実験
次の
にあてはまる用語。 または式を示せ。
図のように、 中央部Mを固定された長さ 7
[m]の金属棒 AB がある。 端Aを棒の長さの
方向に摩擦して振動させると, 棒は中点Mが
固定されているので,点Mは(ア)になり棒の両端は(イ)｣となる基本振動の縦振
動がおこる。
C
指針 金属棒 AB には,中央が節, 両端が
腹となる縦波の定常波が生じる。 このため, 棒の
端Bは図の左右に微小振動する。 この振動に共鳴
して, ガラス管内には音波の定常波が生じる。管
内のコルクの粉末の繰り返し模様は,定常波に対
応しており, r〔m〕は半波長分に相当する。
解説
(ア) 金属棒の中点Mは節となる。
(イ) 金属棒の両端は腹となる。
192
201
21.188
青果校
棒の端Bには円板が取りつけてあり, 棒の振動をガラス管 BC 内の空気に伝える。 ピ
ストンCを静かに移動させて BC 間の長さを調節すると, ガラス管内に均等にばらまか
れた乾いたコルクの粉末が振動して,r[m] ごとに同じ模様を繰り返した。空気中の音
速を V[m/s] とすると, ガラス管 BC 内の気柱を伝わる縦波の振動数は (ウ) [Hz]で
あり,また,金属棒の中を伝わる縦波の速さは (エ) [m/s] である。
201
V V
f= == [Hz]
入
2r
発展問題 386
(ウ) 振動数をf [Hz], 音波の定常波の波長を
とすると,入=2r なので,
.er
V
2r
M
BA
(エ) 求める速さをv[m/s] とする。金属棒の振
動は基本振動なので、その波長はX' = 21, 振動
数はfである。
v=fx'=- x2l=
VI
r
- [m/s]
คำตอบ
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