qO3L5

気体の共鳴と音速について考える

（問1）次の文章中の空欄5に入れる式として正しいものを、下の①～⑥のうちから一つ選べ。

実験室内に、図1のような一端がピストンで閉じられ、気柱の長さが自由に変えられる管がある。管の開口部でスピーカーから振動数 \(f\) の音を出し、ピストンを開口端から徐々に動かして、最初に共鳴が起こるときの長さを測定すると \(L_1\) であった。さらにピストンを動かし、次に共鳴する長さを測定したところ \(L_2\) であった。これより音速は5と求められる。ただし、開口端補正は無視できるものとする。

① \(fL_2\)　② \(2fL_2\)　③ \(f(L_2 - L_1)\)　④ \(2f(L_2 - L_1)\)　⑤ \(f(L_2 - L_1)\large\frac{L_2}{L_1}\)　⑥ \(f(L_2 - L_1)\large\frac{L_1}{L_2}\)

　

（問2）次の文章中の空欄6・7に入れる語句として最も適当なものを、それぞれの直後の選択肢のうちから一つずつ選べ。

気柱の長さを \(L_2\) に保ったまま、共鳴が起こらなくなるまで実験室の気温を徐々に下げた。共鳴が起こらなくなったのは、管内の空気の温度が下がったため、管内の6
　① 音の波長が長くなった
　② 音の波長が短くなった
　③ 音の振動数が大きくなった
　④ 音の振動数が小さくなった
　⑤ 音が縦波から横波になった
からである。

このあと、ピストンの位置を左に動かしていったところ、管の開口端に達するまでに共鳴は7
　① 1回
　② 2回
　③ 3回
　④ 0回
起こった。

#共テ21追試物理基礎