💡 ヒント:気柱の振動(応用)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

閉管で水面を動かしながら音を鳴らすと、共鳴する水面位置が複数現れます。連続する共鳴位置の差 \(\lambda/2\) から波長を求め、音速 \(V = f\lambda\) で計算できます。

振動数を上げる(次の高次モードに移る)と、\(f \propto (2m-1)\) で \(f_3 = 3 f_1\) のように増加します。

✏️ 求めるもの

(ア) 波長、(イ) 音速、(ウ) 基本振動から 3 倍振動に移ったときの振動数。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. (ア) 波長:2 つの共鳴長の差を 2 倍
  2. (イ) 音速:\(V = f\lambda\) に代入
  3. (ウ) 次の振動数:閉管で基本振動の次は 3 倍振動 → \(f_3 = 3 f_1\)
注意

閉管は「次の共鳴」が 3 倍、5 倍と奇数飛び。開管の「次の共鳴」が 2 倍、3 倍と連続するのと違うので混同しないこと。