実験 弦を伝わる波の振動
●目 的
弦を伝わる波の振動数や波長、速さ、定常波などを観測し、張力との関係を調べる。
●準 備
ナイロン弦1m、ばねばかり、
記録タイマー(60Hz)、スタンド、
メジャー、電子てんびん、
●実験方法
(1)ナイロン糸の線密度を測る。
つまり、長さと質量をはかって割り算する。
(2)ナイロン糸を記録タイマー(写真参照)とばねばかりにくくり、糸の長さを測る。
(3)記録タイマーのスイッチを入れ、ばねばかりを水平に引っ張り、定常波ができるところを探る。定常波ができたときの、ばねばかりの目盛りを読みとる。
(4)振動数を計算する。
●データ
(1)ナイロン糸の線密度を測る。
ρ= g/m= kg/m
(2)ナイロン糸を記録タイマーとばねばかりにくくり、糸の長さを測る。
L= cm= m
(3)記録タイマーのスイッチを入れ、ばねばかりを水平に引っ張り、定常波ができるところを探る。定常波ができたときの、ばねばかりの目盛り(張力)を読みとる。
定常波の腹の数= 個 波長λ= m
張力S= gw= kgw= N (1kgw=9.8N)
(4)振動数を計算する。(小数第2位を四捨五入)
f=v/λ=sqr(S/ρ)/λ= Hz
参考文献 改訂版高等学校物理TB(数研出版)P188