問3 図のように，底から5 cm まで水を入れた長さ15 cm のガラス管の口に…
問1 ～問4 に答えよ。
問3 図のように，底から5 cm まで水を入れた長さ15 cm のガラス管の口に息を吹きかけると， 「ラ」の音（880 Hz）が鳴った。このときの音速は何m/s か。下の1 ～4 のうちから一つ選べ。 ただし，発生する音波は基本振動とし，ガラス管の開口の位置は定常波（定在波）の腹とする。
15 cm 5 cm
- 1 340よく使われる音速の値ですが、この実験の数値からは352が得られます。
- 2 344気柱の長さを9.8cmなどとした場合に近い値です。
- 3 348気柱の長さをわずかに違う値とした場合に近い値です。
- 4 352波長0.4m×振動数880Hz＝352m/sとなります。
解説
正解は4です。水面から上の気柱の長さは、15cmから5cmを引いて10cm、つまり0.1mです。一端が閉じた気柱の基本振動では、気柱の長さが波長の4分の1にあたるので、波長は0.4mとなります。音速は振動数と波長をかけて求めるので、880×0.4で352m/sです。管の長さではなく気柱の長さを使う点に注意してください。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00005.htm）を加工して作成