良問 波動77：ピストンつきガラス管の気柱共鳴

このシミュレーションについて

おんさを鳴らしながら、ガラス管の中のピストン P を動かして共鳴する位置を探す。ピストンのある閉管、ピストンを取り去った開管について、定常波の節と腹、管の長さ、共鳴する振動数を調べる

動かせる条件

最初に共鳴するピストンの位置 l₁ ／ 場面 ／ ピストン P の位置（A から） ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• ピストンのある側は閉じた端なので節、開口部 A は腹（開口端補正は無視）。開管では両端が腹になる。波長は、腹と節の間隔が λ/4 であることから分かる。共鳴は、管の長さが条件をちょうど満たすときだけ強く起こる。
• やってみよう：①ピストンをゆっくり動かして、音が大きくなる位置を探す。②ピストンの位置の間隔と波長の関係を調べる。③ピストンを取り去った場面で、管の長さと波長の関係を調べる。

使い方

• スライダーで条件を変えると、結果がどう変わるか確かめられます。
• 「一時停止」「リセット」「速さ」で、動きを止めたり、ゆっくり見たりできます。
• 図の上をクリック・ドラッグできるものは、点を選んだり、物体を動かして初期条件を決められます。
• 右の欄の数値（理論値・実測値）やグラフで、予想と結果を照らし合わせてください。
• 「全画面」で、教室のスクリーンに大きく映せます。

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