物理基礎です。ガラス管Bがガラス管Aの半分の長さであるから、Aで偶数倍振動が起きていると解説に書いて

物理基礎です。ガラス管Bがガラス管Aの半分の長さであるから、Aで偶数倍振動が起きていると解説に書いてあったのですが、ガラス管Bがガラス管Aの半分の長さであると、なぜAで偶数倍振動が起こると解るのでしょうか？

質問者からの補足コメント

• すいません、間違えました。正しくは「ガラス管Bがガラス管Aの半分の長さであるから、Aで偶数倍振動が起きているとき、Bでも同時に共鳴が起きている。」です。それと、図を見るとガラス管AもBも基本振動だったのですが、なぜ基本振動だと解るのでしょうか？もう何一つ理解できていないのでグチャグチャな質問で申し訳ありません。

    補足日時：2023/02/19 17:19

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2023/02/19 19:55

まずは下記の図を見てください。

「開管」なので、管の両端が「腹」になったとき、つまり管の長さが波長の整数倍になったときに共鳴します。

「１」では、管Ａに「１波長」（基本振動）で共鳴し、同じ波長だと管Ｂでは「1/2 波長」にしかならないので共鳴しません。

「２」では、管Ａに「２波長」（2倍振動）で共鳴し、同じ波長で管Ｂでは「１波長」（基本振動）になってこちらも共鳴します。

「３」では、管Ａに「３波長」（3倍振動）で共鳴し、同じ波長だと管Ｂでは「3/2 波長」になって共鳴しません。

「４」では、管Ａに「４波長」（4倍振動）で共鳴し、同じ波長で管Ｂでは「２波長」（2倍振動）になってこちらも共鳴します。

これから分かるように、管Ｂに共鳴が起こる波長では、管Ａは必ず共鳴します。管Ａは管Ｂの２倍の長さなので、管Ａには管Ｂの２倍の数の波ができます。
管Ｂが共振するのは「管Ｂの基本振動数の整数倍」の振動数のときですから、そのときには管Ａにはその２倍の数の波、つまり「管Ａの基本振動数の偶数倍の振動数」の波ができることになります。

ややこしいですが、「何を基本」にして「何倍」「偶数倍」といっているのかを、きちんと整理してください。
この「何倍」は「基本振動数の何倍か」であり、「同じ長さに、基本振動の波長が何個入るか」という数です。

「ガラス管Bはガラス管Aの半分の長さであるから、Aで『Aの基本振動数の』偶数倍振動が起きているとき、Bでも『Bの基本振動数の整数倍の振動になるので』同時に共鳴が起きる」と書くべきでしょう。

この回答へのお礼

非常に分かりやすかったです！！

お礼日時：2023/02/19 20:01