次の文章中の空欄エ・オに入れる数値の組合せとして最も適当なものを、下の①~⑥のうちから一つ選べ。
振動数 445Hz のおんさAと振動数 440Hz のおんさBを同時に鳴らすと、うなりが生じた。1秒あたりのうなりの回数から、うなりが1回生じる時間(うなりの周期)\(T\) が求められ、\(T=\)エs である。この \(T\) の間におんさAとBが振動する回数の差(おんさAとBから出た波の数の差)はオである。
エ | オ | |
---|---|---|
① | 0.1 | 1 |
② | 0.1 | 2 |
③ | 0.2 | 1 |
④ | 0.2 | 2 |
⑤ | 0.4 | 1 |
⑥ | 0.4 | 2 |
#センター20本試物理基礎
1秒あたりのうなりの回数というのはうなりの振動数のことであり、『うなり』項で説明しましたが、うなりの振動数 \(f\) は \(f = f_1 - f_2\) であり、今は \(f_1\) = 445 [Hz]、\(f_2\) = 440 [Hz] であるので \(f\) = 5 [Hz] です。
周期 \(T\) と 振動数 \(f\) の関係は \(f={\large\frac{1}{T}}\) であるので \(T\) = 0.2 [s] です。
『うなり』項で説明したように音1と音2の波の個数の差が1個となる時間が \(T\) なので、これはつまり \(T\) の間に波 1 個分の差が生まれるということです。
答えは ③ です。
(ちなみに)
0.2s間におんさAが出す波の個数は 445 [Hz] × 0.2 [s] = 89 個、
0.2s間におんさBが出す波の個数は 440 [Hz] × 0.2 [s] = 88 個、
です。
0.2s間で波の個数の差が1個となり、0.2sで1個ということは1sで5個ということでありこれがうなりの振動数です。