モノコードを同じ高さの音にするにはどうすればよいか（２０１４年千葉）

弦の長さと弦を引く強さとの関係

モノコードを用いた実験

　同じ弦の太さのモノコードを二つ用意し、一つは図２のようにもりを１個、もう一つは図３のようにおもりを２個をつけた。

　二つのモノコードが同じ高さの音にになるように、図２のモノコードの木片を左右どちらかの方向に移動させてを調節した。その操作について次の問いに答えなさい。

(1)図３はおもりが２個より音の振動数は図２に比べて大きくなったか、小さくなったか。

(2)図３のモノコードの音の高さは高いか低いか

(3)図３のモノコードと同じ高さの音にするためには図２の木片は、右と左のどちらの方向に動かせばよいか。

考え方’

(1)張力を大きくすると音の振動数は大きくなる。

おもりが図２は１個、図３は２個なので図３の方が張力が大きいので振動数が大きくなる。

(2)振動数が大きくなると、音の高さは高くなる、よって音は高くなる、

(3)振動数を大きくするには波長を短くすればよい。モノコードで振動しているのは右側であり、その右側の部分は波長の半分の長さになっている。

　この長さを変えると波長が変わるので音の高さが変わる。

　短くすればいいのだから、木片を右に動かす。