なかまくらです。
私ね、100円ショップ好きなんですよね。
なんでって、こういうおもちゃがあるから。
縦笛の中に水がためられるようになっていて、この水を抜いていくと、
次第に音が低くなっていくというおもちゃですね。
音の高さは、その音の振動数によって決まっています。
振動数が高ければ、音は高く聞こえ、低ければ音は低く聞こえます。
人間の可聴域は20Hz~20000Hzだったかな。
この、振動数というやつは、(音の速さ)/(音の波長)で求めることが出来ます。
そこで、音の波長を求めたいわけですが、通常、高校物理では、
以下のように求めます。
水面が下がっていくと、あるところで、定常波(時間が経過しても進行しない波)
が出来ます。このとき、音は大きくなるのです。
次に、水面をさらに下げていくと、再び音が大きくなる場所があります。
このふたつの音が大きくなる位置の差は、1波長(λ)のちょうど半分に等しいのです。
そこで、ふたつの位置の差をLとすると、波長λ = 2L と求めることが出来ます。
しかし、実際はどうでしょうか。
本当に、リコーダーで音は大きくなったり小さくなったりするのかな?
やってみると、まったくもって、そんな風ではないのです。
これは、単純に、上の説明は、音源が単一の振動数の音のみを出してくれるからでしょうね。
そうではない場合には、振動数は、様々な音が含まれていて、
そのうちから、もっとも、筒の音が大きくなる振動数(固有振動数)に一致している
音だけが生き残るんじゃないかなと、予想できますね。合っている・・・かな。
ああ、やっぱり物理は面白いものです。