OSSANのための理科室 #1

 

OSSAN GIKEN の皆様  こんにちは♪

 

これより何回かに分け

・・・

排気音という物理現象を

理解していただくための・・・・・予備知識について

・・・・・

解説させていただきます

 

 

 

 それでは・・・始めます

 

 

 

 

 

 

 

パイプの右側に・・・・一人のOSSANが・・・おります。

 

 DSC_8216mm.JPG

 

 

パイプの左側で「パン!」と言う軽い炸裂音が発せられた時に

 

 

このOSSANには・・・どの様に聞こえるのでしょうか

 

 

 

DSC_8214ghy.jpg

 

 

 

言い忘れました!

パイプ内を通じてのみ音が伝わる環境下でのお話です。

 

DSC_8248.JPG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

パイプの左開放端付近で派生した・・・パン!と言うパルス的な単発の軽い炸裂音は

(手を叩いた時の様な音です)

 

パイプの内部を通じ・・・OSSANのいるパイプ右側の開放端に・・・・届きます。

 

 

 

 

ここでパルス波が反転し

(パイプ端末の開放端反射と言います)

・・・

今度は左側に向かいます。

 

 

DSC_8214aaa.jpg

 

左の開放端に戻ってきたパルス的な音波は・・さらにここで反転し右へと向かうのです。

 

 

こんな事が100回以上繰り返され・・・・徐々に減衰し・・・・・・音は消えてゆく

 

 

DSC_8215hgf.jpg

 

 

で・・・ありますので・・・・

OSSANには・・・・下記の様な波形の音が・・・・聞こえるのであります。

 

DSC_8217.JPG

 

 

 

 

 

 

 

 

パイプの左端で パン・パンと・・・ゆっくりしたピッチで手を叩きますと

右端では・・・以下の様な波形が・・・観測されます。

 

 

DSC_8227gg.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

ピッチを詰めて行くと・・・この様になります

 。

DSC_8214aaammm (5).JPG

 

 

 

 

 

下図の T1 は・・・・規則的に繰り返される炸裂音の・・・・・周期となりまして

 

DSC_8214aaammm (9).JPG

 

その逆数となる 周波数 Ft1は 以下の様になります

DSC_8214aaammm (12).JPG

 

 

 

エンジンの排気系に当てはめると・・・排気バルブが開く時が赤丸で

この時排気管に・・・・シリンダー内の燃焼ガスが・・・・爆発的に流れ出るのです

 

そして

パンとパンの間隔 T1(秒)は・・・エンジンの回転速度や・・・・気筒数により

決まってくるのです

 

 

 

下図にある

 T2

 は?

と言いますと

 

 

DSC_8214aaammm (10).JPG

 

 

あの  OSSANが 聴いた

パイプ内を行き来する・・・・・・パルス的単発派の・・・・・往復による・・・・合成波で

T2(秒)とは・・・・パイプ内を一往復するための・・・・・時間です 

 。

DSC_8216mm.JPG

 

 

パイプの長さと音速によって決まってくるのです

 

DSC_8217.JPG

 

 

下図をエンジンと排気管の関係に当てはめてみると

 

T1

 は

 エンジンの気筒数や回転速度で決まり

 

T2

 排気管の長さで決まるのです

 

 

DSC_8214aaammm (9).JPG

 

だから何なのさっ?って???

 

それは・・・また・・今度!

 

続く

 

 

 

 

 

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