- ベストアンサー
波の速さについて
- みんなの回答 （2）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
厳密には振動数に依存します。 媒質の振る舞いが振動数ごとに異なるため、伝播速度に振動数依存性("分散"と呼びます)が発生します。この性質は音波、光にたいしても現れます。 虹が発生する原理は、水滴において波長(色)ごとに光の速さが違う(屈折率が違う)ことによります。 > 気柱の共鳴の問題（閉管や開管で振動数を変えて基本振動、２倍振動などにしたりするもの）で振動数を変えても、V（速さ）が一定なのは波が伝わる物質（空気）の性質で決まっているからですよね？ 空気の音に対する分散はさほど大きくないので、振動数が2倍程度になっても音速はほとんど変わらないといってよいでしょう。ですのでVが一定と見なして計算できます。
その他の回答 (1)
- fxq11011
- ベストアンサー率11% (379/3170)
振動数と波長は反比例（少なくとも同じ媒質では）。 ＞振動数を変えても、V（速さ）が一定なのは波が伝わる物質（空気）の性質で決まっているからですよね 間違いではないでしょうが、波が伝わる物質が同じなら、振動数を変えると波長が変わるため、結果速度は変わらない。 振動数依存・・・、波長が同じで、振動数のみが変化するとの解釈でよいのか疑問も・・・・。 波長が同じで振動数が増加すれば、それだけで、速度が増加します（速度＝振動数×波長）。 また、光の速度は一定、と色により速度が異なることについて私自身のなかでは矛盾します。
お礼
回答ありがとうございます
関連するQ&A
- 共鳴、共振について。
ある参考書を見たり、解いてたりしていたら、 「弦の共鳴、共振はλ/2間隔で両端が節となる定常波ができたとき、弦の長さがλ/2の整数倍に等しいときにおきる」と記述されています。 すこし調べてみたら、弦だけでなく気柱の閉管、開管のどちらでも同じようにλ/2ごとにおきるみたいなんですが、 閉管では、底は節、口は腹、一方開管の方はどちらも腹といろいろと条件は異なるみたいなんですが、なぜどれもλ/2ごとに共鳴が起きるんですか？ 自分がわかる、調べたことは、腹と腹、節と節がλ/2ということと、閉管、開管では腹と節が異なるぐらいです。 λ/2ごとに腹、節などの条件が違うのに弦、閉管、開管ではλ/2ごとに共鳴共振が起こるのか解説をお願いできませんか。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 気柱共鳴
※λ=48cm,Δx(開口端補正)=2cm,f=7.08×10^2Hz ・太さが一様なシリンダーと、滑らかに動かすことができるピストンを用いて気柱共鳴の実験を行った。おんさを管口付近で鳴らしながら、ピストンを管口から徐々に引いて行くと、ピストンと管口の距離が10.0cmのときと34.0cmのときに音が大きく聞こえた。音速を340m/sとする。 (問)ピストンと管口の距離が34.0cmの状態からさらに引き出していくと、その後は共鳴が起こらないままシリンダーからピストンがはずれ、シリンダーのみとなった。このとき共鳴が起こり、音が大きく聞こえた。シリンダーの長さを求めよ。 という問題があるのですが、『L(長さ)=58未満』という事しか分からなかったので答えを見ると「44cm」と書いていました。「44cm」ということは、『閉管の3倍振動』→『開管の2倍振動』になったということですよね...。なぜ『閉管の3倍振動』からシリンダーが外れて『開管の2倍振動』になるのですか🤔分かる方がいたら教えて下さい！ ちなみに、問題集には答えの値だけしか書いてありませんでした。
- 締切済み
- 物理学
- クラリネットは閉管共鳴音しかでない？
クラリネットは唯一閉管楽器である言われます。 https://www.youtube.com/watch?v=qISigqTV7LYのスペクトル図を見ると、小さいけど開管倍音が交互に入っています。 管長39cmの閉管として計算すると、(1)(3)(5)(7)倍奇数倍共鳴の間に、(2)(4)(6)倍に相当する開管共鳴の(1)(2)(3)倍音があることになります。 クラリネットは閉管共鳴しか出ないと言うのは間違いで、間には開管共鳴が存在すると理解して良いでしょうか？
- 締切済み
- 楽器・演奏
- 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。
- 締切済み
- 物理学
- 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？
- 締切済み
- 科学
- 気柱の共鳴 振動数の測定方法
気柱の共鳴 振動数の測定方法 気柱の共鳴の実験をしたのですがその後の検討で、 0℃の乾燥空気中の音速331.4m/sとし、常温で気柱の共鳴を用いて未知の音さの振動数を測定する方法を具体的に述べよ。 という問いがあり、何をどう書けばいいのかわからず困っています。 一応箇条書きでいいといわれているのですが、どのような回答が最も適切でしょうか。
- 締切済み
- 物理学
- おんさの振動と気柱の共鳴
おんさの振動と気柱の共鳴 気柱の開口端から共鳴点の長さが１/４λ、３/４λ、、、となっていくのはなぜでしょうか 気柱の固有振動数とおんさの振動数がいっちするというのがよくイメージできないのですが、かいせつしていただけないでしょうか よろしくお願いします
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
回答ありがとうございます つまり波の速さは波が伝わる物質の性質で決まっている（同じ物質に波が伝わっているなら速さは一定）は音波、光波の両方で成り立つことでいいんですよね？ 振動数を変えても、V（速さ）が一定なのは波が伝わる物質（空気）の性質で決まっているからと考えていいんですね？