共鳴現象って何ですか？

質問

物理で気柱の共鳴実験というのをしましたが、共鳴って、どんなとき、何が原因で起こるのでしょうか。またなぜ音が発生するのですが。

また次の文章がわかりません。
「ｆＨｚの音さに対して、水位がある値になったとき、初めて大きく音が聞こえ、それから、ｗｃｍ下げたとき再び大きく聞こえた。」これから音速を測定するのですが、なんのことかさっぱりわかりません。

よろしくお願いします。

回答No.1

パんだ パンだ（@Josquin） · ベストアンサー

音は空気の振動です。その振動数が別のものの振動数（またはその整数倍）と一致すると、もとの音の空気の振動がその別のものを振動させます。これが共鳴です。（振動数が一致していなくても振動はしますが、波の重ね合わせで打ち消しあって、その振動は消えてしまいます。）

気柱の場合は、開管か閉管かで共鳴条件が異なりますので、教科書や参考書を調べてください（水位とありますので、閉管だと思いますが、念のため）。
閉管だと、1/4波長で最初の共鳴、3/4波長で２回目の共鳴が起こりますので、w=λ/2 になります。あとは、波の基本式、v=fλを使って、v=2fwです。

回答No.2

SCNK

気柱に限らず、また音波に限らず共鳴という現象は、波動であれば生じます。マグネトロンの原理と同じですね。

空洞（キャビティとも言いますね。）の寸法により、共振周波数が決まりますが、同じ周波数の波動が作用すると、徐々に波の振幅が大きくなるのです。ブランコを揺れにあわせて押すと揺れが大きくなるのと同じです。

この設問からだけでは音速は定まらないと思いますよ。

お礼

みなさんありがとうございました。非常にわかりやすく思います。音速はほかの数値もありました。