問3 図のように,スピーカーの前に両端の口が開いた同じ長さの筒A,Bを置き,筒A…
問1 ~問3 に答えよ。
問3 図のように,スピーカーの前に両端の口が開いた同じ長さの筒A,Bを置き,筒Aにのみ スピーカーの逆側にふたを装着した。スピーカーから出る音の振動数を0 から徐々に上げな がら鳴らしたところ,筒Aが先に共鳴した。この実験結果を説明した次の文中の ア , イ にあてはまる語句の組合せとして正しいものはどれか。下の1 ~4 のうちから一つ 選べ。
空気中を伝わる波の波長が徐々に ア なり,筒Bより基本振動数の イ 筒Aが先 に共鳴した。 スピーカー 筒A ふた 筒B
- 1 ア:長く イ:大きい振動数を上げると波長は長くならず、短くなります。
- 2 ア:長く イ:小さい基本振動数が小さい点は正しいものの、波長は短くなっていきます。
- 3 ア:短く イ:大きい閉管の筒Aのほうが基本振動数は小さく、大きくはありません。
- 4 ア:短く イ:小さい波長は短くなっていき、閉管の筒Aは基本振動数が小さいので先に共鳴します。
解説
正解は4です。音の速さは一定なので、振動数を上げていくと波長は短くなっていきます。片側にふたをした筒Aは閉管で、基本振動のときの波長は筒の長さの4倍になります。両端が開いた筒Bは開管で、波長は筒の長さの2倍です。波長が長いほど振動数は小さくなるので、同じ長さなら閉管の筒Aのほうが基本振動数が小さく、先に共鳴することになります。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00018.htm)を加工して作成