実験 弦を伝わる波(直接測定)
●目 的
弦を伝わる波の速さを測定し,公式の理解を深める
●準 備
糸(数m),おもり(100g前後),滑車,スタンド,ストップウォッチ,
巻き尺(10m),電子てんびん(0.01g)
●方 法
(1)2つのスタンドを使って,数mの糸を張る。おもりの数は各班で決める。
(2)ストップウォッチを持ちながら,糸をはじく。はじいたと同時にストップウォッチを押す。波が戻ってきたとき,糸が少し振動する。この観察を利用してして,10往復(無理なら5往復)の時間を測定する。
この測定は,一人2回ずつ全員おこない,1往復の所要時間の平均tを求める。
(3)糸の長さLを測定する。糸は中央がたるむので,そのカーブに沿って長さを測ること。
(4)おもりの質量Mを記録する。これから 張力S=Mg
を求める。
(5)糸の長さおよびおもりの数を変えて,同様の実験を行う。
(6)すべての実験が終わった最後に,使用した糸を1m丁度に切り,電子てんびんで質量を測り,線密度?を求める。
●考察
次の2つの方法で,弦を伝わる波の速さを求めて比較する。
ここでは重力加速度を9.80m/s2とする。