『音速が340m/sで、長さが2.5cmの外耳道の共鳴周波数の基音は340Hzである』
この記述は◯か✕か。
ヒント:
基音というのは最低共鳴周波数のこと。
つまり、基本振動の周波数。f1である。
外耳道も閉管の気柱のモデルに近似できるので、
閉管の気柱の共鳴の公式を用いる。
fn:n倍振動のときの周波数[Hz]。最低共鳴周波数のときf1。
n:何倍振動なのかを表す自然数の奇数(1,3,5,・・・)
c:音速[m/s]
L:閉管の気柱の長さ[m]
問題文で与えられている数値は、
最低共鳴周波数なので、
n=1
音速が340m/sなので、
c=340
外耳道の長さが2.5cm。これは単位をmに変換して、
L=0.025
よって、
f1=3400Hz
外耳道は3000~4000Hzに最低共鳴周波数がある。
そしてその値が聞こえのピークになるのである。