実験 試験管の笛

●目 的
 試験管に水を注ぎ、気柱の長さを変えることにより固有振動数を変化させ、管の長さと振動数の関係を調べる。

●準 備
 試験管8本、試験管立て、ビーカー、定規(18cm以上)、温度計

●手 順
(1)実験開始前の気温をはかる。(t1)
(2)空の試験管を8本立て、左から順に
 「ドレミファソラシド」と聞こえるように、水を注ぐ。ただし、一番左の試験管は水を入れない。
(3)管口から水面までの長さxを測る。
(4)実験終了後の気温をはかる。(t2)
(5)簡単な曲を吹く。
(6)計算をして、レポートを完成させる。

音速v(m/s)=331.5+0.6×(t1とt2の平均)

  開口端補正=0.65×管の内側の半径

  波長λ(m)=(気柱の長さ+開口端補正)×4÷100

  振動数f(Hz)=音速v÷波長λ

  振動数の比=各音階の振動数÷ドの振動数



●参考
 開口端補正を考慮したときの、理論値の表
 試験管の長さ=17.7cm  管の内径=1.53cm  として計算してある

音階 ファ
振動数の比 1
1.000
9/8
1.125
5/4
1.250
4/3
1.333
3/2
1.500
5/3
1.667
15/8
1.875
2
2.000
177mmの
試験管の場合
177 162 146 136 121 109 97 91

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