高校物理

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5分で解ける!気柱に生じた定常波の波長に関する問題

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5分で解ける!気柱に生じた定常波の波長に関する問題

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この動画の問題と解説

練習

一緒に解いてみよう

波動12 練習 全部

解説

これでわかる!
練習の解説授業
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問題文の 閉管 とは 一端が閉じている管 のことを指します。定常波のレモンの数に注意して問題を解いていきましょう。

レモン半分は(1/4)λ

波動12 練習 (1)問題文 図

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定常波の波長λを求める問題です。図を見ると、レモン半分はいくつあるでしょうか。

波動12 練習 図 赤字の書き込みすべてあり

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管の中にはレモン半分が5個ありますね。つまり 5倍振動 です。 レモン半分は(1/4)λ であるので、気柱の長さLは、
L=(1/4)λ×5
この式をλについて解き、L=212.5[cm]を代入することで答えが求まりますね。

(1)の答え
波動12 練習 (1)右側1−3行目

単位[cm]→[m]の変換に注意

波動12 練習 (2)問題文

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(2)では音速340[m/s]を利用して振動数を求めましょう。音速は通常、記号Vで表されることを覚えておいてください。

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振動数をfとすると、
V=fλ
から、fの値を求めることができます。ただし、ここで単位の統一に注意してください。音速の単位は[m/s]、(1)で求めた波長の単位は[cm]です。波長の単位を統一することを忘れないでくださいね。

(2)の答え
波動12 練習 (2)解答すべて
気柱に生じた定常波の波長
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      気柱の振動の練習