大学 物理学実験 交流周波数の測定

交流周波数の測定

交流周波数の測定において、疑問があったこと実験をしてどうだったかを考える。

・銅線を一弦琴と分銅受け皿にどのように巻き付けるのか

一弦琴と分銅受け皿には、海賊の右手についているフックのようなものがついてある。

このフックに、分銅を乗せた時外れないくらいのきつさで何回か巻き付けることで実験の準備をできる。

・弦の原振動（固有振動が1の時）は、どのように確認すればよいのか？

分銅と分銅受け皿の総質量が、大体180g～190gにしたら弦の原振動になった。大体指定した質量になれば、そんなに慎重になる必要はなかった。

・どのようにして、2倍振動、3倍振動にするのか？

分銅と分銅受け皿の総質量に対した重力によって生まれた張力Ｔ

Ｔ＝（Ｍ+Ｍ_0)g  　M:分銅の質量

　　　　　　　　　Ｍ_0：分銅受け皿

　　　　　　　　　ｇ：重力加速度

で表される。

このＴを１/4倍した時、2倍振動、1/9倍した時、3倍振動が生まれる。

そのため、総質量を4か9で割って出た値に対して、分銅受け皿の質量を引くことで分銅皿にのせるべき分銅の質量がわかる。

2倍振動の時

M_2＝（Ｍ_1+Ｍ_0)/4-Ｍ_0  　M_1:原振動の時の分銅の質量

　　　　　　　　　　　　　  M_2：2倍振動の時の分銅の質量

                                                 Ｍ_0：分銅受け皿

3倍振動の時

M_3＝（Ｍ_1+Ｍ_0)/9-Ｍ_0  　M_1:原振動の時の分銅の質量

　　　　　　　　　　　　　  M_3：2倍振動の時の分銅の質量

                                                 Ｍ_0：分銅受け皿

上記のように計算して、分銅の質量を変えれば、2倍振動、3倍振動にすることができる。