GWCB012 問題2
Problem Statement
音の振動数と速さ
問題文
ある音源をたたいて音を発生させ、その音をマイクで録音して波形を調べた。音波が空気中を伝わるとき、1 秒間におんぶが振動する回数を振動数(周波数) f とよび、波の山から次の山までの距離を波長 λ とよぶ。また、音波が 1 秒間に進む距離を音の速さ v とよぶ。音の速さ v、振動数 f、波長 λ の間には、次の関係(波の基本式)が成り立つ。
v=f⋅λ
実験室で発生させた音の波長 λ と音の速さ v が与えられているとき、この音の振動数 f を求めよ。
制約
- v=340 m/s
- λ=0.85 m
入力形式
求めた振動数 f(単位:Hz)の値を答えよ。
Solution
解説
使用する物理法則と公式
- 波の基本式 波の伝わる速さ v は、振動数 f と波長 λ の積で表されます。 v=f⋅λ
振動数の導出
波の基本式 v=f⋅λ の両辺を波長 λ で割ることで、振動数 f を求める式が得られます。
f=λv
数値計算
制約より、v=340 m/s、λ=0.85 m です。これらを上の式に代入します。
f=0.85340=400 Hz
解答の計算
求めた振動数は 400 Hz です。
入力すべき自然数は 400 です。