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 | ド | レ | ミ | ファ | ソ | ラ | シ | ド |
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 |