💡 ヒント:閉管の気柱の共鳴

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

閉管(一端を閉じ、もう一端を開いた管)では、閉端が空気が動かない、開口端が最大の振幅で動くになります。

基本振動では管の長さ \(L\) が \(\lambda/4\) に相当し、共鳴するのは奇数倍振動(\(n = 1, 3, 5, \ldots\))のみ。偶数倍は鳴らない。

✏️ 求めるもの

(1) 閉管で共鳴が起こる最短の長さ \(L_1\) と次の長さ \(L_3\)、(2) 連続する共鳴長の差。

🔬 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. 波長を求める:音速と振動数から \(\lambda = V/f\)
  2. (1) 共鳴長:\(L_1 = \lambda/4\)、\(L_3 = 3\lambda/4\)
  3. (2) 差:\(L_3 - L_1 = \lambda/2\)
注意

\(L_1\) と次の \(L_3\) の差が \(\lambda/2\) であることは、開口端補正の有無にかかわらず成り立つ重要な関係。実験で \(\lambda\) を求めるときに使える。