力作用で周波数シフト？

質問

こんばんは。
何か振動しているものに力が加わると、その周波数がシフトする
ということを聞きました。それを理論的に表すことができる
らしいのですが、その式をどなたか教えていただけないでしょうか。

それと「位相」という言葉がいまいち分からないのですが、
例えば上記の振動に対して、縦軸を位相、横軸を周波数とした場合
どのようなグラフが描かれるのでしょうか？

漠然とした質問で申し訳ないです。何かアドバイスだけでも結構なので
ご回答いただければありがたいです。
よろしくお願い致します。

回答No.1

N64 · ベストアンサー

周波数がシフトとは、周波数が変わるということでしょうか？
ギターや音叉の音は、指で押さえる場所を変えると周波数が変わりますが、これは、力と言うより、振動の節が変わるということでしょう。
強制的に、その周波数と違う周波数で変動する力を加えれば、多かれ少なかれ、その周波数で振動するので、周波数が変わると言うことになるでしょう。ただ、音叉が持っている固有の振動数と違う周波数の力を加えても、共鳴してくれませんので、力を抜けば、元の周波数に戻ってしまうでしょう。
位相は、二つの同じ周波数の振動があるとき、その二つの振動の波の山や谷が時間的にずれている場合、位相が違っていると言います。位相と言うのは、電子回路でよく出てきますが、コンデンサーは位相を進める働きがあり、コイルは遅らせる働きがあると言われています。
最近は、騒音と半波長位相のずれた振動をだして、騒音を消す技術などがあるようですが、位相が1波長の半分ずれた、二つの同じ周波数の振動を同時に出すと、お互いに打ち消しあって、無音になるそうです。

お礼

ご回答ありがとうございました。

回答No.2

foobar

どんなモードでの振動か，どんな力を加えるかにもよりますが，
例えば，弦の振動(横波)だと，張力が変われば共振周波数はかわります．
力を加えることで，変位に対する復元力が変わる(上記例だと，張力が変わって，復元力が変わる)ことによって，共振周波数が変化することが多いかと思います．

お礼

ご回答ありがとうございました。