固有振動数

質問

物理で波動について学んでいます。
先日、固有振動数という言葉が出てきたんですけどこれはいったいなんなのでしょう？
わかりやすく教えてくれませんか。

あとその後に基本振動、２倍振動と出てきたんですがまた別物ですか？
これも何か教えてほしいです。
物理できる方教えてください。
よろしくお願いします。

回答No.2

BookerL · ベストアンサー

誤解を恐れずにいうと、固有振動数というのは、その物体が自然に振動するときの振動数です。

　例えばブランコに人が乗って揺れているとき、ある振動数で揺れますね。この揺れているときの振動がそのブランコ（と人）の「固有振動」で、その振動数を「固有振動数」といいます。
　このブランコを別の人が押してあげるとき、この振動数に合わせて押すと大きく揺らすことができますが、違う振動数で押してもうまく揺れません。固有振動数に合わせた振動が外から加わって揺れが大きくなる現象を「共振」といいます。（音の場合は共鳴ともいいます。）

＞基本振動、２倍振動と出てきたんですがまた別物ですか？

　固有振動は一つとは限りません。たとえばギターの弦を振動させるとき、普通に弦をはじくときの振動以外に、弦の中央をさわりながら弦をはじくと、２倍の振動数で振動します。（「中央を押さえて」ではなく、「中央をさわりながら」で、振動しているときは全体が振動している状態。ギター奏法では「ハーモニクス」というらしい）

　固有振動のうち、振動数の一番小さい振動を「基本振動」といい、ギター弦で中央をさわりながらはじいたときのような振動を「２倍振動」といいます。

　なお、２倍だけでなく「３倍振動」「４倍振動」……もあります。いずれも固有振動です。

回答No.1

eliteyoshi

ある系には、その系の自由度の数だけの固有振動数がある。
つまり、2自由度なら2つの固有振動数がある。
固有振動数の単位は[Hz]で、その系固有の値を持つ。
固有振動数と共振には密接な関係があり、ある系に強制力を与えた時に共振する振動数を推定することができる。
減衰が小さければ、
固有振動数≒共振振動数
となる。
さらに、共振する時の系の動きを「固有モード(振動モード)」といい、これも系固有の動きをする。