一般小学生
まとめ
【定義】
弦の振動とは、両端を固定された糸や弦をはじいた際に、反射波の干渉によって発生する定常波（定在波）のことである。この振動が周囲の空気を震わせることで、音として伝わる。
まとめ
- 弦が「短い」「強く張っている」「細い」ほど、音は高くなる。
- 弦には基本振動、2倍振動、3倍振動といった特定の波形の振動（固有振動）が生じる。
- 弦の振動数は、弦の長さに反比例し、張力の平方根に比例し、線密度の平方根に反比例する。
解説
弦をはじくと、両端が「節」となる定常波が生まれる。もっとも単純な振動である基本振動の場合、弦の長さ $L$ は波長の半分（$lambda/2$）に相当する。弦を伝わる波の速さを $v$、張力を $S$、弦の単位長さあたりの質量（線密度）を $rho$ とすると、波の速さは $v = sqrt{S/rho}$ で表される。このとき、音の高さ（周波数） $f$ は、$f = frac{1}{2L}sqrt{frac{S}{rho}}$ という式で導き出される。楽器のギターやバイオリンは、この原理を利用して弦の長さや太さを変えることで、多様な音程を作り出しているのである。
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