- 金属を叩いたとき、金属中を伝わる音の速度は、
- 横波:
- 縦波:
(σ:ポアソン比、ρ:密度、E:ヤング率)- で表されるので、
- ⇒ 音速はヤング率が大きくなるほど速くなる。
- また、振動数も
- 横振動:
(両端自由、基本振動の場合)
- 縦振動:
(両端自由、基本振動の場合)(π:円周率、κ:断面の回転半径、l:長さ、ρ:密度、E:ヤング率)
- の式で表されるので、
(鉄・銅・黄銅)の振動数を測定した所、
- ⇒ 振動数もヤング率が大きくなるほど多くなる。
- そこで実際に、学生実験でヤング率を測定している同じ形状の試料棒
- 長さ:44cm、厚さ:0.46cm、幅:1.62cm
物質 ヤング率 振動数(Hz) 鉄 20.3 1630 銅 12.98 1157 黄銅 9.7 1071
- といった結果が得られた。
- 振動数はヤング率だけではなく、形状によっても変わるため、
- ⇒ 同じヤング率でも長さを変えれば振動数が変えられる。
そこで、このことを利用して鉄琴を製作してみました。 →鉄琴(?)の作り方