序 |
誤りの内容 |
寺田の管長さ補正式 |
高次の補正式 |
検証と考察 |
寺田はここで尺八の節の効果を実験的に解明している。実験は、内径4cmのガラス管を用い、これにピストンを付けて、特定の音叉を近付けたときに共鳴が最大になる管の長さを調べるというものである。そして、管内に図のようなダイヤフラム(diaphragm)を入れると、共鳴点が変わる。その管長さ変化を測定したものである。 寺田はダイヤフラムの中心孔の径を変え、またダイヤフラムの管内での位置を変え、ダイヤフラムの長さを変えて実験を繰り返している。また下の図のように孔の径が円錐状に変わる場合についても実験している。 そして TABLE V はダイヤフラムの孔の径(r)を変えたときの管長さの変化量Δl を示したものである。 寺田はこれを Rayleigh による管長さ補正の理論式と比較した。その理論式によれば、Δl は管の断面積の変化量ΔSに比例する。ここでΔSは、管の断面積の平均値S0と、ダイヤフラムの孔の断面積との差である。 そして寺田はこの関係を
Δl ∝R2−r2 である。 | ![]() |
Δl= | §265(8) |
ξ−a≦x≦ξ+a その他 | において において | ΔS=const. ΔS=0 |
(1) |
Δl= | (2) |
n2=( | } §265(7) |
ここでnは音のピッチ(振動数)、cは音速である。 |
n2=( |
(2)式はξ = l/4 において Δl =0 となるが、これが実験結果とよく一致していることは寺田も述べている。なお(2)式では他端ξ > 3l/4 でも Δl > 0 となるが、これは実験結果には見られない。 |
n2=( | §265(6) |
"In the case of syakuhati, the change of section due to the knots is rather abrupt" |
§265(6)は | |
"the velocity normal to any section S is constant over the section, as must be very nearly the case when the variation of S is slow" | |
という条件の下で導かれたもので、したがってこれもSの急激な変化を想定していない。しかしながら、これの物理的な適用限界は§265(7) のような数学的な線形近似による限界と一致するかどうかはわからないだろう。 |
ν2= | (3) |
ν= | (4) |
k= | (5) |
l0= |
Δl= | (6) |
F= |
ka= |
1+α |
|Δl|∝ | (7) |
TABLE V は cos(kξ)=1 の場合である。そして sin(ka)〜ka=2πa/l であるから、 F〜2a=1cm となり、(7)式の比例係数は、cm単位で1である。 |
"the correction increases with the decrease of the sectional area of the passage, first slowly and then rapidly" |
"verified qualitatively" |
"we see generally that the actual values of Δl are far greater than the theoretical values" |
"the disturbance due to the end of the diaphragm is considerable" |