原理解説音のしぶき

図 定常波と発泡スチロール球の動き

【参考】

  • 『音のなんでも小事典』 日本音響学会

定常波と共振

管の端のスピーカーから音を出して音の高さを変えていくと、ある音の高さで発砲スチロールの粒が飛びはねます。そのとき、管に入ってくる音の波とはね返った音の波がうまく重なり合って安定し、「定常波」と呼ばれる波が生じます。この現象を「共振」といいます。波の谷や山がぴったり重なるので、波同士が強め合うことになります。振動方向に発砲スチロールの粒が飛び跳ねるのは、それだけ音の波が持つエネルギーが高いことになります。(図)

クント管の実験

管を使った音の波の実験は、1866年にドイツの物理学者アウグスト・クントによって考案されました。この実験で用いられる管の名前は、クントにちなんで「クント管」と呼び、音速を測定するために用いられました。

クント管の実験は、家でも簡単に試すことができます。片側を紙などでふさいだ直径2㎝程度のビニールチューブ(全長30㎝以下)、もしくは、ペットボトルでクント管を代用し、軽い発砲スチロール球があれば、自分の声を使って音の波をつくることができます。