弦を伝わる進行波：速度・振動数・波長

1 · 予測

一定張力の弦に進行波が伝わります。より高い振動数で駆動すると、波長はどうなるでしょうか？

• 波長は短くなります。波速が一定なので、高い振動数がパターンを圧縮します。
• 高い振動数では波長が長くなります。
• 波長は振動数で変わりません。

2 · 準備

1. travelling-wave プリセットを開いて Reset を押します。弦の張力（120 N）と線密度（0.01 kg/m）は固定です。
2. 弦の波長読み出しを有効にします。
3. 各試行で駆動振動数を設定し、パターンが定常になったら波長を記録します。

3 · データ収集

3回の試行について波長 λ（縦軸）を 1/f（横軸）に対してプロットします。原点を通る直線になりますか？

4 · 分析

1. 1回の試行について T = 120 N、μ = 0.01 kg/m を用いて v = √(T/μ) を計算し、λ = v/f を求めます。表と比較します。
2. 3回とも波速は同じです。v = fλ を用い、振動数を2倍にすると波長が半分になる理由を説明します。

5 · 発展

1. 振動数の代わりに弦の張力を増やすと波速は増えるか減るか？一定振動数での波長は長くなるか短くなるか？
2. 波速は振動の速さではなく媒質（ここでは張力と線密度）に依存します。振動数と波速が独立で別々に設定できる理由を説明します。

この実験の物理

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