番号 10I-001  送信日 10/09/27  差出人 井階 正治
件名 Re:物理サークルのみなさんへ

山岡さん、物理サークルのみなさん、こんばんは。井階正治@愛工です。
一昨日は長時間の例会、お疲れさまでした。山岡さん、昨晩はわざわざの電話ありがと
うございました。
山岡さんから電話をいただいた後で、例会の際に言い忘れた非常に大事なことを思い出
しました。

音速が蛇腹パイプ内で変わらないと思った理由に、スピーカー側から出た音の周波数(
波形・周期)とマイク側のそれが完全に一致することがあります。可聴音から超音波に
至るまで、私のオシロスコープで見る限りまったく周期が変わりませんでした。
超音波のマイク・スピーカーは小さいため蛇腹の口から数cm入れて確認しましたが、
周期は一切変わっていません。音速そのものが小さくなるなら振動周期が数〜10%小
さくなるのが当然だと思われますが如何ですか?
遅延の波形についてはマイク側に到達した直後の数周期は波形が乱れます。しかしその
後は入力されたものと同一周期・振動数で伝搬していることが確認できました。

興味がおありの方はぜひとも確認・追実験をお願いいたします。


番号 10I-002  送信日 10/09/28  差出人 山岡 世司郎
件名 蛇腹パイプ内の音速
 井階さんのメールについて件名を改めて返信します。

 >スピーカー側から出た音の周波数(波形・周期)とマイク側のそれが
完全に一致することがあります。可聴音から超音波に至るまで、私のオ
シロスコープで見る限りまったく周期が変わりませんでした。
 超音波のマイク・スピーカーは小さいため蛇腹の口から数cm入れて
確認しましたが、周期は一切変わっていません。音速そのものが小さ
くなるなら振動周期が数〜10%小さくなるのが当然だと思われますが
如何ですか?

  一つながりの波ですから、どこで測定しても振動数は(周期は)
変化しないのでは、と思います。
 音速の減少(と考えるなら)、減少分波の波長が減少したと考え
るほうが自然のように思います。波長が短くなったので、開口端補正も
小さい値で良いということになります。
 私には、速度減少と考える方がシンプルな考えのように思われます。


番号 10I-003  送信日 10/09/28  差出人 井階 正治
件名 Re:物理サークルのみなさんへ
みなさん、こんばんは。井階正治@愛工です。
今日の昼に林さんと話していて、蛇腹パイプ内の進行波の波長は分からないかな?とい
うことが持ち上がりました。
超音波スピーカーは小さいのでオシロの波形を見ながら前後に動かし、位相が等しくな
る位置を読めばその距離から波長が分かるだろうと思ってやってみました。
 スピーカーはノギスの先端につけ、蛇腹内10cm、外10cmの範囲で同位相となる位置を
0.1mmの精度で読みとりました。内部と外部を2回ずつ、計50点のdataを取りました。
その際振動数も周波数カウンターで記録しました。

蛇腹の外5〜10cmの領域では非常にきれいなdataとなり、平均8.16mmで同位相となりま
したが、気温から得られる音速と振動数の平均から得られる超音波の波長は8.18mmで理
屈通りとなりました。
蛇腹の外0〜5cmの領域では平均8.44mmで同位相となり、蛇腹の口に近づくほど8.9mmと
大きな数値となりました。
蛇腹の中では最小7.1mm、最大10.0mmとかなりばらついた値となりましたが、平均値は8
.53mmで明らかに外部より大きな値となりました。
もしこれが管内の波長とすると、8.5mm×42.67kHz=362.7m/sと逆に音速は大きくなって
しまいます。
気温から導かれる音速は348.5m/sです。

気温から導かれる音速と振動数の平均から得られる波長8.17mmと位相が等しくなる距離
の差(波長の実験値?)8.53mmの比を取ると、8.53/8.17=1.044となり、遅延法による
伝搬時間の延び×1.02〜1.04と整合的です。
 蛇腹パイプが見かけ上、超音波領域で2〜4%、可聴音領域で5〜7%延びていると
考えると遅延・開口端補正の2つが合理的に理解できると主張したのが先日の私の例会
レポートでしたが、なぜそうなるかの理由はさておき「蛇腹パイプ内と開口部近傍では
、超音波領域の進行波の波長もほぼ同じ割合で延びている」という観測事実が加わった
ことになります。
 伊藤さん、林さんの先行研究も含めて、現象全体をどのように解釈していけばいいの
か、少し取っかかりができた気がしてかなりわくわくしています。



番号 10I-004  送信日 10/09/**  差出人 ** **
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