💡 ヒント:気柱の密度変化

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

気柱の振動では、変位の腹密度変化の節が同じ位置、変位の節密度変化の腹が同じ位置になります(変位と密度は 90° ずれる)。

閉端は変位の節だから密度変化の腹、開口端は変位の腹だから密度変化は節。

✏️ 求めるもの

(1) 開口端補正 \(\Delta\) の式、(2) 閉端と開口端それぞれの密度変化の様子、(3) 振動数の関係。

🔬 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. (1) 補正 \(\Delta\):2 つの共鳴長 \(L_1, L_2\) と閉管の条件から導く
  2. (2) 密度変化:閉端で最大、開口端でほぼゼロ
  3. (3) 振動数関係:閉管は \(f_m = (2m-1)f_1\)
注意

「変位」と「密度」の混同に注意。耳で聞く音の大きさは密度変化(圧力変化)に対応するので、閉端で最大になる。