物理の実験

いくつか質問するので１つでも分かるのがあれば教えてください。
１、交流の周波数の測定の実験で、弦の固定振動数が交流の周波数の２倍に等しい時、すなわちｎ＝２ｆの関係を満たす時に共鳴を起こし弦の振動は大きくなる。
なぜ２倍のときに共鳴を起こすのですか？
２、同じ実験で２倍、３倍振動の作り方。またそれから分かったことは？
３、同じ実験で、東京では周波数は５０Hzであるはずだが、自分で行った実験では５２，３Hｚになった。誤差が出た原因は？

よければ、参考になるHPなども教えてください。

No.4 回答者： Denkigishi 回答日時： 2007/07/18 00:08

例のサイトの公式によれば、振動数は張力の平方根に比例することが示されています。

だったら張力を増やせば周波数は高くなる道理ではありませんか？　ギターなどの弦楽器でも糸の張力を強くすると音が高くなるでしょう。あれと同じです。そんなに難しい話ではありません。
５２Hzという実験結果もおそらく張力の影響だと思います。実験装置の構成にもよりますが、振動弦の実際の張力が秤の計測値より高かったという可能性はありませんか？　あるいは弦の長さが計測値より実際の方が短かかったのかも。とにかく嫌わずに、例の式を基に研究して考えましょう。

No.3 回答者： Denkigishi 回答日時： 2007/07/17 20:54

貴方が示されているサイトの記事に大方の答が書かれているように思います。

１．については、大概の場合、振動する物が持っている基本的な性質です。改めて何故？って問われると窮しますが。
２．上記サイトに示されている振動数の式をよく見ると、自ずから方法が分かると思います。幾つかのパラメータの中で、変更可能なものと不可能なものがあります。
３．振動弦の張力を秤で求めたのだと思いますが、もし間に滑車か何か入っていたら振動弦の張力はどうなるでしょうか。

この回答への補足

文系の高校レベルの物理なので私が載せたサイトの式は習ってないですし、ヒントを言われても分からないので答えを教えていただきたいのですが・・・

補足日時：2007/07/17 21:26

No.2 回答者： nrb 回答日時： 2007/07/17 15:26

学校の課題はご自身で考えて下さい

ヒント上げましょう

１．２の問題は
波形を合成する問題です
実際に同じ高さの波形を

５０Hz、１００Hzを書いて合成した波形がどうなるかを見ると
答えがでます
５０Hz、１５０Hzも合成して出来た波形を比較すればどのように違うのかが見れば判ります

３．は意味が不明
　そもそも、東京で電源を計ると５０Hzで誤差は±１％ですが（規格値）、実際は５０Hzに限りなく近いので差がでることはありません

・測定ミス
又は、
・測定する波形にノイズや不要な高調波が乗っていて測定器が正しく測定できる範囲を超えている

まあ、測定誤差では無く測定チョンボでしょうね
・人為的にミス
・測定器の取り扱いミス（測定できる条件の範囲外）
だろうな・・・・

ありえない数字ですから

この回答への補足

５０Hz、１００Hzを書いて合成した波形がどうなるかを見ると
答えがでますっていうのは足して１５０Hzにして波形を見ると分かるんですか？

補足日時：2007/07/17 15:37

No.1 回答者： a-saitoh 回答日時： 2007/07/17 15:14

交流の周波数の測定の実験というだけでは何のことやら分かりません。

なぜ「弦」が出てくるのでしょうか。

この回答への補足

実験の目的を書きますね。
交流とは、電池から取る電流のように常に一方向きに流れている直流とは異なり、一定時間の間に流れる向きが入れ替わる電流のことである。１秒当たりにその電流の向きが変化する回数の半分を交流の周波数(HZ)といい、関東では５０HZである。この周波数を弦の共鳴を利用した極めて簡単な装置(実験道具；共鳴箱、バネバカリ、銅鉄線、電磁石、電源装置)で実験する。

http://www.osaka-kyoiku.ac.jp/~masako/exp/melde/ …にのっている図の実験みたいなものです。

補足日時：2007/07/17 15:22