固有振動数は何で決まる

質問

すみません素人です．
固有振動数は物体の質量や剛性などいろいろな要素で決まるのだと思いますが，普遍的に？重要な要素は何でしょうか？
素人に分かるように教えて頂けるとありがたいです．

回答No.3

pen2san · ベストアンサー

>体の大きさが同じであれば、速度（弾性波速度？）が早いほど固有振動数も大きくなるという理解でよいですか？

そうですね。
速度（m/s)/波長(m)が周波数(Hz)です。
Hzはその昔はサイクル(c/s)と言う単位で呼ばれ、サイクル・パー・セカンドと言う非常に分かりやすい単位だったのですがヘルツと言う人の名前に変わってしまいました。

剛性の高い棒ほど高い音が出る事は日常生活の中でも体験されている事と思います。

お礼

ありがとうございます。
とても簡潔なご説明でありがたかったです。
今後ともよろしくお願い致します。

回答No.2

pen2san

剛体の中を進む音の速度は剛性により異なります。一般に剛性が高いほど速度は速くなります。
一方、一般にその物体の幅、奥行き、高さ等は有限です。

1秒間に進む音の距離をその物体の持つ有限の長さ（例えば奥行き）で割った物が固有振動数に関係があります。
その物体の両端が振動の節になる波長が固有振動数で、先程求めた値のほぼ１／２の周波数となります。（実際には端面補正が必要です。）。また、その物体の端が片方だけ固定され、反対側が開放されている場合は１／４の周波数が固有振動数になります。

お礼

ありがとうございます。
簡潔に素人向けに書いていただき、イメージわきました。

確認だけさせてください。
物体の大きさが同じであれば、速度（弾性波速度？）が早いほど固有振動数も大きくなるという理解でよいですか？

いい方を変えると、密度が大きいもの（＝速度大）ほど、固有振動数が大きくなる、と理解してよいですか？

お手数ですがよろしくお願いします。

回答No.1

Auravictrix

私の理解では、「定在波」が存在しうる条件が固有振動となるというイメージです。要するに何らかの波が対象物の内部で反射するとき、その反射波がもともとの波と同位相になれば共振するのでそれが固有振動であると言うことでは？

お礼

早速の回答ありがとうございます．
すみません・・定在波とはどういう意味でしょうか？
また，
＞何らかの波が対象物の内部で反射するとき、その反射波がもともとの波と同位相になれば共振する

物体の固有振動数と同じ振動数の波だけが，内部で反射した時にもともとの波と同位相になるということでしょうか？
その場合，もともとの固有振動数は何に支配されているのでしょうか？（例えば，質量が大きいほど振動数が小さいとか？）
しつこくてすみませんが，おひとつ教えてください．