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京都府立久御山高等学校萬処 展正先生より(№3)
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実験 試験管の笛
●目 的
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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
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試験管８本、試験管立て、ビーカー、定規(18cm以上)、温度計
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●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
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「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。
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音速ｖ(m/s)＝331.5＋0.6×(ｔ１とｔ２の平均)
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開口端補正＝0.65×管の内側の半径
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波長λ(ｍ)＝（気柱の長さ＋開口端補正）×４÷１００
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振動数ｆ(Hz)＝音速ｖ÷波長λ
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振動数の比＝各音階の振動数÷ドの振動数
●参考
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開口端補正を考慮したときの、理論値の表
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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
1.12 |
5/4
1.25 |
4/3
1.33 |
3/2
1.50 |
5/3
1.66 |
15/8
1.875 |
2
2.000 |
| 177mmの管の場合 |
177 |
162 |
146 |
136 |
121 |
109 |
97 |
91 |
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実験 試験管の笛 提出用レポート
実験日 年 月 日（ ） 限目 天気････
共同実験者氏名････
●データ
(1)気温の測定 ｔ１＝ ℃ ｔ２＝ ℃ 平均ｔ＝ ℃
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音速ｖ＝331.5＋0.6×ｔ＝ m/s
(2)計算
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開口端補正＝0.65×管の内側の半径＝ cm
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気柱の長さ(cm)
小数第1位 |
波長(ｍ)
小数第4位 |
振動数(Hz)
小数第0位 |
振動数の比
小数第2位 |
| ド |
|
|
|
１.００ |
| レ |
|
|
|
|
| ミ |
|
|
|
|
| ファ |
|
|
|
|
| ソ |
|
|
|
|
| ラ |
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|
|
|
| シ |
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|
|
|
| ド |
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(3)考察･感想
