気柱共鳴装置について

質問

こんばんは。
先日、物理実験で気柱共鳴装置を用いておんさの振動数の測定を行いました。
考察をしている際に、疑問に思ったことがあります。
自分で調べてみましたが、分からなかったので、教えていただけたらなと思います。
もし、実験の際の室内の温度が変化したら、気柱共鳴装置をつかっておんさによる音波の波長は変化するのでしょうか。

疑問に思ったので、よろしくお願いします。

回答No.3

matelin

上のお二人の回答の通りだと思いますが、
少し補足しましょう。

仮に、音さの振動数が４００Ｈｚで、
室温が１０℃から２０℃まで上昇したとして、
音波の波長がどれほど変化するのかを、
あなたが計算してみたらよいでしょう。
その結果を、あなたの実験レポートに、考察として、付けておくと、
そのレポートの価値が上がるというものです。

計算に必要な式は、気温がｔ［℃］のときの音速Ｖの式
　　Ｖ＝３３１．５＋０．６ｔ［ｍ／ｓ］
音波の波長λの式
　　 λ＝ｖ/ｆ
だけです。

その計算の結果、音波の波長は変化するであろうが、
その変化量の割合は気柱の測定値の相対誤差よりも小さい
という結果が得られたら、
気温による波長変化はあるけれども、
それは測定結果の誤差の範囲内に収まる、
といえるわけです。
本当の実験レポートはそこまで考察するべきものですね。
あなたは本格的な実験物理学者の領域に足を踏み入れようとしています。
たのもしいですね。

回答No.2

BookerL

＞実験の際の室内の温度が変化したら、気柱共鳴装置をつかっておんさによる音波の波長は変化するのでしょうか。

　音叉の振動数ｆは、室温の変化程度ではほとんど変わらないとしてよいでしょう。音速ｖは室温によって変わります。

　波の波長は、λ＝ｖ/ｆ という値ですから、ｆ不変でｖが変われば、当然 λ も変わります。

※　室温が上がれば、音速は大きくなり、波長も長くなります。

回答No.1

Lokapala

v=fλ　(f:振動数、v:波の速度、λ:波長)
という公式があります。
質問の内容の場合、vは音速です。音速は温度が上がると速くなります。よって振動数が一定の場合、波長は長くなります。