フィズヨビの田原です。
いやー、共鳴って奥深いですね。
共鳴を掘り下げていくと、物理と音楽、建築、数学、アートなどの分野が結びつきます。
そうやっていろんなものと結びついていくうちに、自分にとって大切なテーマとリンクすると、
共鳴もまた、自分にとって大切なテーマになります。
大切なテーマだと認識できると、自然と学べるようになります。
逆に、「こんなのやっても意味ないじゃん！」と思いながら学ぶと、どうやっても頭に入りません。
共振・共鳴に興味が湧くように14個の動画にクイズをつけてみました。
日本語の動画はちょっとしかないのですが、英語の動画だといくらでも出てきます。
でも、英語だから分からないという人のために解説とクイズをつけました。
僕が選んだ14個の動画はこれです！
(1)CYMATICS
CYMATICSというのは、膜を振動させたときの生じる様々なパターンのこと。
2次元の定常波は、振動数が大きくなってくると複雑なパターンを示します。
膜の形が違えば、パターンも違ってきます。
音楽と物理とアートが交わるところが、まさにCYMATICSなのです。
(2)金属プレートに生じるパターン
(1)の中に登場する金属プレートに生じるパターンと同じものです。
振動数をもっともっと大きくしていくとどんなパターンが生まれるでしょうか？
(3)橋の共振
つり橋を人がゆすって共振させています。
ゆする振動数によって、いろんな共振モードを見ることができます。
主に1次元の共振を発生させていますが、橋には幅があるので、後半は2次元の振動モードも発生させています。
(4)直方体の共振
高さの異なる直方体３つを振動板に固定し、横揺れさせると、振動板の振動と共振した直方体が激しく揺れ始めます。
建物の免振構造や、長周期地震について考えさせられる動画です。
(5)ストロボライトによる振動数測定
CYMATICSの動画の中で、水が波形のまま止まって見えたり、下から上に移動して見えるシーンがあります。
その仕組みについて考えるためにストロボライトを使った実験動画を見てみましょう。
回転する円盤にストロボライトを当てると、円盤が止まって見えます。この仕組みはどうしてなんでしょうか？
(6)波形で静止して見える水
ストロボライトを使った実験を参考にして、CYMATICSで登場する「波形で静止する水」の仕組みを考えてみましょう。
動画というのは、1秒間に24枚の写真を撮って繋げているというのが大きなヒントです。
(7)ティンパニの膜の振動
ティンパニを叩く場所は、通常は真ん中ではなく、真ん中と周辺を結ぶ線を三等分して、周辺から1/3のあたりのところなのだそうです。
どうして、その位置を叩くと良く響くのでしょうか？
(8)ドラムの音の物理
ドラムの音の高さに関係しているのは、ドラムの膜の張力と、膜の厚みこれは、弦の振動の式からも理解できますね。
ドラムの膜の振動の様子のスローモーションを見ると、ティンパニの叩く位置の問題のヒントが得られます。
(9)2次元膜に生じる定常波のパターン
コンピューターシミュレーションによって、円形の膜に生じる様々な固有振動を見てみましょう。
ティンパニに生じていたのは、どの振動モードだったのでしょうか？
(10)橋とグラスの共鳴
風と共振して崩壊した橋の映像や、音波と共鳴して割れてしまうワイングラスの映像を見て、
共鳴、共振のエネルギーについて考えます。
(11)おんさの共鳴
2つの同じ振動数のおんさを用意し、1つのおんさを叩くと、もう一方のおんさはどうなるでしょうか？
(12)バイオリンのボディーの共鳴
バイオリンのボディーの形は、どうしてあんな形をしているのでしょうか？
ギターのボディーの形は、どうしてあんな形をしているのでしょうか？
CYMATICSとどんな関係があるのでしょうか？
(13)OVERTONE singingの歌い方
ドイツ人男性が、2つの高さの音を同時に出す方法を説明しています。
どうやってこんなことができるのでしょうか？
(14)田原が実演！ホーミー
同時に2つの音を出す方法は、共鳴を利用しています。
具体的にどのようにやっているのか解説します。
実際に、田原がホーミーをやっている映像も公開します！
英語の動画もあるし、長い動画もあるので、学びやすくするためにEDpuzzleで、
・解説をつけたり
・クイズをつけたり
・必要なところだけを切り取ったり
しています。
14個の動画とクイズのやり方は、こちらの動画を見てください。
EDpuzzleのアカウント作成方法
説明動画を見たら、
１）EDpuzzleで無料アカウントを作る
https://edpuzzle.com
２）フィズヨビのクラスコード
aKo1NR
を入力。
３）クイズ付きの動画を見る
必ず
下から順番にやってください
弦と気柱の共鳴の動画講義も6/4まで公開しています。
こちらをやると、
問題がバンバン解けるようになります。
ライブ講義では、動画講義で予習してきてもらい、
みなさんに問題を解いてもらいます。
14個の動画を見た中で生まれた疑問についても、一緒に考えてみましょう。
ライブ講義、盛り上がりそうですね！
申し込み＆予習動画のダウンロードはこちら
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田原がホーミーを歌う動画を公開
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