【問題】
以下の問について、解法および答を解答用紙（省略）に記入せよ。
図のように、太さが一様なガラス管と左の管口からの距離 \(l\) を調整できるピストンがある。左の管口付近に置かれている音源から一定の振動数 \(f\)〔Hz〕の音波が出ている。ただし、空気中の音の速さを340 m/s とし、開口端補正は考えないものとする
問1 ピストンを左の管口から徐々に移動させると、\(l\) ＝\(l_{1}\)〔m〕のとき、初めて共鳴が起こった。このとき、生じる定常波の波長 \(λ\)〔m〕と音源の振動数 \(f\)〔Hz〕を \(l_{1}\) を用いて表せ。
さらに、ピストンを右に移動させた。何回か共鳴する位置を過ぎた後、\(l\) ＝119cmで共鳴がおこり、さらに \(l\) ＝153cmで次の共鳴が起こった。
問2 定常波の波長 \(λ\)〔m〕および音源の振動数 \(f\) 〔Hz〕はいくらか。
問3 \(l\) =119cmのときの定常波の節の数はいくらか。
問4 次の空欄【 ア 】～【 エ 】にあてはまる語を次の語群から選べ。また、空欄【 オ 】の値はいくらか。
語群
疎密、疎密の変化、動けない、自由に振動する、腹、節、固定端反射、自由端反射
ピストン付近（管底）では、空気が【 ア 】ので【 イ 】が起こり、定常波の【 ウ 】となる。そこでは、空気の【 エ 】が最も大きい。
空気の【 エ 】が最も大きい位置のうち、管口にもっとも近いのは、管口から【 オ 】cmの位置である。
（静岡県立大）
【問題PDF】
【解説】
【解説PDF】
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