弦の張りだけを変えて振動数を比べよう

このレッスンの役割

張りと太さの問いを分けました。今回は一本の同じ弦で、振動部分の長さを固定し、つるすおもりだけを変えます。張りが強いほど振動数が大きく、音が高くなる傾向を、安全な比較実験で確かめます。

知る・理解する

弦の一端を固定し、反対側を滑らかな滑車へ通しておもりをつるします。弦と駒の位置を変えず、おもりを100 g、200 g、300 gへ変えます。おもりが重いほど弦は強く張られます。

安全のため、弦とおもりの落下方向へ顔や足を置きません。器具の耐荷重を超えず、おもりを手で支えてから交換します。

具体例で使う

次の平均値を得たとします。

おもりが重く弦の張りが強いほど、振動数が大きくなっています。したがって「他の条件が同じなら、強く張った弦ほど高い音になる」と結論づけます。

誤答を直して次の学びへつなげる

300 gの条件だけ弦を短くすれば、張りと長さが同時に変わります。また、おもりを単に弦の上へ載せても、同じ向きに弦を引く張りとは限りません。装置図で力が弦に沿って伝わることを確認します。

次は、強く張った弦が中心へ戻されやすく、短い周期で振動する仕組みを考えます。

自分で確かめよう

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。