• ベストアンサー

音叉の共鳴箱は閉菅で定常波。耳にも定常波が届く?

先ずテーマが正しいかどうか。定常波が耳に届くには、初めの1波長だけが共鳴せずに直接の波として届きその後(1波長遅れの)壁からの反射波が合成されながら、波の独立性を保ちながら進行してくるのかな。だから、定常波も聞くときは進行波と同じなのですか。 後になりましたが、共鳴箱の奥壁は自由端ですか、固定端ですか。よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • ojisan7
  • ベストアンサー率47% (489/1029)
回答No.1

そうです。音叉の共鳴箱は閉菅で定常波です。しかし、耳に届くのは定常波ではなく、進行波です。 定常波は進行波と反射波の合成により形成される波です。定常波が安定に持続し、固有振動数と一致すれば増幅が可能です。それが「共鳴」という現象です。あなたの言うとおり、耳に届く音は定常波ではなく、進行波です。その進行波の音が大きく聞こえるのは、共鳴箱で定常波が増幅します。その増幅した定常波が共鳴箱から出るとき進行波に変化しますが、振幅はさほど変化しません。だから、音が大きく聞こえるのです。 尚、定常波が作られるのは、反射波が形成されるための境界条件が満たされれば良いことであって、自由端であるか固定端であるかは、本質的なことではありません。

pitagorajr
質問者

補足

ありがとうございました。質問文が悪かったのか回答が少なかったです。本当にありがとう。別タイトルで質問します。

関連するQ&A

  • 音叉の共鳴箱から耳へどんな進行波?

    次の文は正しいですか。できれば補足と綺麗な文をお願いします。「音叉の共鳴箱に限らず閉管で共鳴している波が音として外に出てくる場合、定常波はほとんど管内部分のみで、管口から外は管底から出てくる波(反射してきた波でもある)、当然、進行波が出てくる。周波数はf=vλが適応される。」 管内部分とは通常の開口端補正をしてそれよりなお、外へ影響しているかも知れないと思いそのような表現をしました。実際はどうでしょうか。また、管底では固定端として反射していますか。

  • メガホンで声を出すと必ず共鳴しますか?

    開管について質問させてください。 開管は両方とも自由端反射して、定常波ができますよね? 例えばメガホンで高い声をだして、波長を変化させていっても 必ず定常波ができるのでしょうか? もしくは特定の振動数にして波長を調整しないと定常波は できないのでしょうか? メガホンの先で自由端反射し、反射波はさらに口の部分で 自由端反射しますよね。これを繰り返していくと波の合成が わけがわからなくなってしまいます。

  • 気柱にできる定常波

    閉管に息を吹き込み振動を与えた場合、その閉管中で定常波ができると言われています。定常波は逆向きに進む2つの波の重なりから生じるものです。弦にできる定常波の場合は、両端で反射して何度も弦上を左右に進む波が生じることにより、定常波が一定時間存在することは理解できます。一方閉管の場合、閉端では音波の反射が起こることはよく分かりますが、開口端でも音波の反射は起こっているのでしょうか。音波にしてみれば、開口端に来たとき、管で囲まれたせせこましい空間から、制限されない広い空間に出る訳なので、その空気の状態が急変するので、反射波が生まれることもなんとなくわかりますが、反射波が生じたとしても、そのエネルギーは反射前に比べ非常に弱くなるように思います。 開管に息を吹き込んでも管内に定常波ができるわけですから、そしてその定常波は進行波と逆進行波との重なりからできるわけですから、そう考えると、開口端で反射波が生じることになりますが、壁に当たって反射するのに比べると、反射で帰ってくるエネルギーは反射前にエネルギーに比べ格段に少なくなっているのじゃないかと、思います。そんな弱い反射波で定常波が生じるのかなぁと私は疑問に思います。 管に息を吹き込むとき、そこの空気に様々な振動数の振動を与えるわけであり、それらの振動数のうち定常波を生じるものだけが残り、定常波を生じない振動は消えてしまうと、私は考えてきましたが、その考えは正しいのでしょうか。 以上の2つの疑問について、お分かりの方がおられましたら、よろしくお願いします。

  • 定常波、屈折率について

    教えてください。 1:定常波 定常波を確かめるために、物理の授業ではウエーブマシンで実験をしました。 定常波はできたのですが、ここで僕が疑問に思った点があります。 実験者が腕を上下することで作り出した波は今回の実験では固定端反射で反射されました。 そこまでは理解できるのですが、この定常波のもう一端はどこですか?? 実験者が上下し続けている箇所が端になるのですか?? だとしたら、始めに作った進行波の「反射波の反射波」は自由端反射でしょうか?? しかし、パルス波で確認した自由端反射というのは、水面波が壁にぶつかる時の反射に 代表されるような、壁のような動かないものに対する反射で、今回のような「人の力によって常に動かされていて、そこから進行波が作られ続けている」ような箇所ではないような気がします。 2:屈折率について これは単に疑問なだけですが、 屈折率n12=v1/v2 としたのはなぜですか? n12=v2/v1でも構わない気がします。 考案した人の気まぐれですか?? 日本語が「3分の2」のように分母から書くから、しっくりきません。。 舌足らずで稚拙な文章ですが、おっしゃっていただければ補足をしていきたいと思います。 ご教授ください。

  • 共鳴についてパート2

    振幅と波長が同じ波が2つあり 1つは→方向 ←方向にすすむ。 (1):2つの波は重なりあわないときはお互いに打ち消しあ  う。 (2):2つの波が重なったとき振幅倍で波長の同じ合成波が  できる ってこのサイトにあったんですが、 まず(2)番目は共鳴のこといってるんですかね? あと共鳴ってどっからどこまでを共鳴というんでしょうか? 半分以上同じ位相で重なり合っている場合の吸収は共鳴といえますか?完璧に同じ位相で重ね合ったときを共鳴というんですしょうか。

  • 波の自由端,固定端反射について

    波が自由端,固定端によって反射すると,入射波と振幅,波長,周波数の等しい波が逆向きに返ってきますよね. では,これらの入射波と反射波の合成波は定常波になるのですか?

  • 気柱で共鳴した場合の音

    気柱を振動させて定常波ができると音が大きくなるのは、入射波と反射波の合成波である定常波の振幅が入射波の2倍になるからですか?ということは、共鳴するともとの音の2倍うるさくなるということでしょうか? よろしくお願いします。

  • 高校物理(定常波)

    定常波の定義は「(進行波に対して)合成波の波形がどちらの向きにも進行していない波」と教科書には書いてあります。つまり、振幅は変化するが、進行はしないと私は解釈しました。 しかし、よく問題集で「定常波の波形を描け」というような問題のときには必ず振幅が最大の時を描いてあります。これはなぜなのでしょうか。 回答お願いします。

  • 高校物理 開管が定常波になる理由

    気柱管について教えてください。 気柱管内に音波を流し続けた場合ですが、 閉管の場合は閉じたほうは固定端となり反射して定常波になるのは納得がいくのですが、開管の場合は調べてみると、開いた部分が自由端となり反射して定常波ができるということですが、どうして開いたほうは反射して波が戻ってくるのでしょうか? 教科書には何の説明も書いてありません。 そもそも縦波の自由端反射というのがどうもイメージしにくいのですがどなたかわかりやすく教えていただけないでしょうか?

  • 気柱共鳴装置について

    以下のような気柱共鳴装置を例に考えてみたいのですが http://www.nararika.com/butsuri/jikken/nami/kityuu.htm 水面を調節して開口部が定常波の腹になったとき、音が大きく聞こえますよね?つまりこの状態はおんさから出る音波と反射波が強め合って開口部が腹となり音が大きく聞こえますよね? (1)では開口部が節と腹の中間に来るように水面を調節したらどのように音は聞こえるのでしょうか? (2)開口部では自由端反射するので反射波はさらに開口部で自由端反射すると思うのですが、この実験ではその影響は考えなくてもいいのでしょうか?