音叉による振動2種 知らないと解けないかも

音叉による糸の振動はよく出る箇所ですが、その振動には主に2種類あるのをご存知ですか?

スポンサーリンク

音叉による振動2種

音叉を振動源として、糸などに定常波を作るという問題はよく見ます。

しかし、この音叉による振動には2種類あります。

図のように、音叉のフォーク部分を糸と平行に置く場合と直角に置く場合です。

 

       図1

       図2

このとき、図1の場合は特に注意点はありません。
しかし、図2の場合は知らないとなかなかできないと思います。
ここでよく理解をしておいてください。

一度理解しておけば、「えーと、どうだっけかな?」でも問題は解けるはずです。

図1の場合

まず図1について、次の図を確認してください。

こちらは、音叉が1回振動して、弦も1回振動します。
(図では倍振動しているようすを示しています。)


図2の場合

では図2の場合について考えましょう。音叉のフォーク部分を糸と直角に置く場合です。
次の図を見てください。

音叉が内側へはいったときに糸はピンと張り詰めているはずです。
そして、音叉が一番ひらいた時に糸はたるむようになります。

音叉のフォーク部分を糸と直角に置くと
音叉が1回振動する間に、弦は 1/2回 しか振動しません。

つまり  $弦の振動数=\dfrac{音叉の振動数}{2}$  ということがわかります。

したがって、 $\lambda=\dfrac{v}{f}$ より、同じ音叉を用いた場合、図2の波長は図1の波長の2倍になります。(図参照してください)

YouTube koko物理 物理解説チャンネル
【スタディサプリ】動画授業で苦手を克服
【大学受験ディアロ】映像授業と個別授業の良いトコ取り

コメント