音叉の素材について

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ふつうの音叉は鉄でできていて、オシロスコープで音の波形を見ることができるけど、もし銅で音叉をつくって鳴らしたら、オシロスコープで音の波形とってたらすぐ減衰しちゃうんですか?

ユーザーID:2985690348

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  • そんなことはありません

    もっと柔らかいアルミ製の音叉もありますし、青銅や黄銅のチューニングフォークも売っていますので、減衰が早いということはありません。

    ユーザーID:6091278611

  • それでは

    鉛で音叉を作ったらどうかと言うと、明らかに振動は長続きしないだろうと想像できる。

    各素材には固有の弾性率(=曲げ難さ)と密度(比重)があって、「金属と音」と言うサイトによれば【縦弾性係数/密度】の高いものほど「音がいい(振動が減衰しにくい)」そうだ。

    で、このサイトによるとこの数値((kN/mm2)/(g/cm3))は
    ・鉄、鋼、ステンレス、アルミ 24.4〜26.7
    ・銅 15.2
    ・真鍮 11.5
    ・鉛 1.5
    だそうだから、銅や真鍮の音叉は明らかに鉄の音叉に比べて振動が長続きしないだろう。上記の数字が振動の減衰率に対して何次=線形か、平方か、はたまた平方根=で効くのかは私にはわかりません。

    ちなみにガラスはばらつきがあるが鉄類とほぼ同じらしい。

    科学とはデータでモノを言うもの。

    ユーザーID:8659418128

  • 減衰とオシロスコープは関係ない

    >ふつうの音叉は鉄でできていて、オシロスコープで音の波形を見ることができるけど、もし銅で音叉をつくって鳴らしたら、オシロスコープで音の波形とってたらすぐ減衰しちゃうんですか?

    オシロスコープは電圧を時間軸上で波形に表示するものです。音の波形は、何らかの装置(マイクロフォンとか)で電圧に変換しないと、表示できません。
    鉄の音叉であれ、銅の音叉であれ、音が出ている限り、電圧として表示できます。

    減衰は、金属による個性みたいなものなので、オシロスコープで波形を表示しようがしまいが同じです。

    ちなみに、金でできた「おりん」は良い音が長く続くそうです。
    銅と錫の合金も良い音が長く続くらしいですが、混合比が難しいらしい!

    ユーザーID:1268733664

  • すみません、理科(物理)の問題でした。

    娘(高校生文系音楽サークル部員)が「音叉って銅でできてたら音が続かないらしい…じゃあ銅でできた楽器はどうなのか?」とわけのわからないことを言うので小町でわかるかもと思って投稿しました(ちなみに私はピアノ科音大出ですが音叉がなんでできているか考えたこともありませんでした)。
    娘によれば、これは先日試行された大学入試のプレテストで出題されたものの一部で、物理を受けた仲間が話題にしていたようです。それを見ると、エレキギターの鳴る仕組みがあって、次にそのコイルのところに音叉を置くという設定のようです。それで、鉄の音叉と銅の音叉とではオシロスコープの波形に違いが出るということでその原因をきかれているようです…私には何のことやらサッパリ。でも鉄と銅の違いといえば磁石につくか否かなのでそれが電気と何らかの関係を持っているらしいです。娘は私が音楽(音)のことなら何でも知っていると思ったようですが、そもそもエレキギターを間近で見たこともないし、操作を間違うと感電して危険ということは知っていましたが、鳴る仕組みも知りませんでした。
    大学入試センターのサイトでプレテストの問題解答がご覧になれます。
    お騒がせしました。

    ユーザーID:2985690348

  • レスします

    >でも鉄と銅の違いといえば磁石につくか否かなのでそれが電気と何らかの関係を持っているらしいです。

    鉄と銅の違いはそれだけじゃないですよ。

    違いは、電気抵抗、比重、硬さ、引っ張りや圧縮などの強度、音の伝わる速度、比熱、熱伝導性、弾性、耐食性、殺菌性、低温脆性などなどありとあらゆる性質が異なります。

    ユーザーID:1268733664

  • 問題見ました

     元の問題文読みました。
     エレキギターのスチール弦の振動によりピックアップのコイルに電流が流れるという話で、弦の代わりに音叉を使うと、鉄の音叉ではコイルに電流が流れ、銅の音叉では流れないというものでした。オシロスコープで、コイル両端の電圧を調べています。鉄と銅の音の減衰の仕方が違うのではなく、銅の方が音の周波数が小さいということでした。設問には直接関係しません。
     伝言ゲームでしたね。

     金のおりんの音がいいとか、皆様のコメントはためになりました。

    ユーザーID:5840712309

  • エレキギターのピックアップコイルでしたか

    >それを見ると、エレキギターの鳴る仕組みがあって、次にそのコイルのところに音叉を置くという設定のようです。
    >それで、鉄の音叉と銅の音叉とではオシロスコープの波形に違いが出るということでその原因をきかれているようです…

    エレキギターのピックアップコイルは、磁石の発生させる静止磁界の中で振動(磁力線を横切る繰り返し運動)する弦に発生する起電力が交流磁界を発生させるので、その交流磁界を検出するのです。
    弦が鉄系の場合、可聴音程度の振動数でかなり大きな交流磁界が発生します。
    代わりに振動する銅の音叉を置いたとき、銅の音叉は可聴音くらいの低周波数では鉄系より弱い交流磁界を発生します。弱すぎて、オシロスコープでは検出できなかったのでしょう。
    磁性体でないからというわけではありません。

    たとえばIH調理器の多くは磁性体である鉄系に合わせた周波数の磁界で鍋に交流の電流(渦電流)を発生させます。オールメタル型のIH機器は、銅やアルミなどの磁性体でない金属にも電流を発生させられる周波数の磁界を自動で切り替えて使います。銅やアルミでは、熱効率が鉄系より悪くなります。

    というわけで、この設問は、ちょっと専門的すぎて、普通の人には理解不能と思われます。

    ユーザーID:1268733664

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