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解決済みの質問

物理習いたてで、わからないので教えてください

物理の問題が わからないので教えてください。
物理、習ったばかりで よくわからなくて困っています。
問題は 下記の通りです。

【問題】

図のように弦の振動の実験を行うため、弦の一端に電磁おんさを、他端におもりを取り付け、おんさと滑車の高さが同じになるようにして弦を滑車に引っ掛けた。
おんさの振動数を60Hzにし、おんさと滑車の距離が1.5mにしたところ、図のように3倍振動が観測される。以下の問いに答えよ。

(1)弦に起こった定常波の波長はいくらか。

(2)弦を伝わる波の速さはいくらか。

(3)電磁おんさの振動数のみを変化させ、
弦に基本振動を起こすためには振動数を
いくらにすればいいか。

(4)おんさと滑車の距離のみを変化させ、
弦に腹が6個の定常波を生じさせるためには、
おんさと滑車の距離を何mにすればいいか。

(5)おんさの振動数60Hz、
おんさと滑車の距離が1.5mのまま、
おもりを変えることで、
基本振動を起こすためには、
おもりの重さを何倍にすればいいか。


解答はないのですが、
自力で(1)(2)は解けました。
あっているか わからないのですが。
(1)は、1.0m
(2)は、1×60=60m/s と出ました。

これらがあっているかどうかと、
(3)(4)(5)の解き方を教えてください。

どうかとよろしくお願いします!

投稿日時 - 2018-05-29 01:49:59

QNo.9503014

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

(1)
λ=1.5×2/3=1.0m

(2)
v=1.0×60=60m/s

(3)
λ=1.5×2=3.0m
f=v/λ=60/3=20Hz

(4)
おんさと滑車の距離をxmとすると、λ=2x/6=x/3m
60×x/3=60であるから、x=3.0m

(5)
v=1.5×2×60=180m/s
(2)と比較して、vは180/60=3倍
よって、おもりの重さは3^2=9倍

投稿日時 - 2018-05-29 03:51:57

補足

ありがとうございます!
(3)の式の 2 というのは、何の2なのですか?

投稿日時 - 2018-05-29 07:11:45

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回答(3)

ANo.1の回答者です。
自分はこのような実験をしたことがありませんので、あくまでも問題には忠実に従いました。

(3)と(5)に「基本振動を起こすためには」とありますが、「基本振動とは、弦の両端が節で、中央に1個だけ腹がある場合」なので、1.5mが波長λの1/2になります。
よって、λ=1.5×2=3.0mになります。

投稿日時 - 2018-05-29 13:04:29

お礼

ありがとうございます!
理解できました!

投稿日時 - 2018-05-29 18:03:53

ANo.2

この質問には重大な間違いがあります。
弦の一端に電磁おんさを取り付けた場合、絵では取り付けた部分が振動の節で動かないように書かれていますが実際には腹となるはずです。
従ってこの問題は物理として成り立っていない。

投稿日時 - 2018-05-29 08:23:40

お礼

ありがとうございます。
そうなのですか…しかし、課題として出されていて、解いて提出しなければいけないので どうにか解かないといけないのです…。

投稿日時 - 2018-05-29 09:28:23

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