気柱の共鳴

音で火が消える!?(No.224)

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音で火が消える!? 音で火が消える!?

実験監修:東海大学特任教授 滝川洋二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

なんでだろう?

管の向こう側で音を鳴らすとロウソクの炎が揺れて消えました。

そうなんだ!

長さ1mの管の端に火をつけたロウソクを置き、反対側でスピーカーから低い音を鳴らすと、炎が大きく揺らいで消えました。まるで音が炎を吹き消したように見えます。普段、音を聞いているときに風圧を感じることはないのに、何が起こったのでしょう?
音は空気を伝わる振動の波です。管に音が伝わると、中の空気(気柱)も振動します。管の長さと音の波長が一定の関係にあると波が止まっているように見え、激しく動く部分(腹)と動かない部分(節)ができます。この現象を「気柱の共鳴」といいます。管の端は腹にあたるので、空気が激しく動いて炎が吹き消されたのです。
共鳴の起こる管の長さと音の波長には一定の規則があり、両端が開いた管では、管の長さが波長の1/2のときによく共鳴します。1mの管では、波長が2m(振動数170ヘルツ)の音に共鳴します。

※実際の音波は縦波ですが、わかりやすくするために横波で表しています。

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