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音の性質

光の反射・屈折と凸レンズ、音の性質、力のはたらきとばねののびを、実験の結果から規則性として見いだす。

このLessonでできるようになること

  • 音が物体の振動で生じ、物質を伝わることを説明できる
  • 音の高さと振動数、音の大きさと振幅の関係を説明できる
  • 音の速さを使って距離を求められる

前に習ったこと

問題を読み込んでいます…

基本を理解する

音の伝わり方

音は、物体(音源)の振動によって生じ、空気・水・金属などの物質を振動が次々と伝わって耳に届きます。

  • 振動を伝えるものがない真空中では、音は伝わらない(容器の空気をぬくと、ブザーの音が聞こえにくくなる)。
  • 空気中を伝わる音の速さは、約 340 m/s。光(約30万 km/s)に比べてずっとおそいので、雷や花火は光が見えてから音が聞こえる。
\[\text{距離(m)} = \text{音の速さ(m/s)} \times \text{時間(s)}\]

音の高さと大きさ

音の波形 オシロスコープなどで見た音の波形。Bは基準のAより振動数が多く高い音、Cは基準より振幅が大きく大きな音。横軸は時間、縦の幅が振幅。 A 基準の音 B 高い音 C 大きな音 振幅 時間 →
横軸は時間。同じ時間の波の数が振動数、縦の幅が振幅
音の性質 関係するもの モノコードでの変え方
高さ 振動数(1秒間の振動の回数、単位 Hz)。多いほど高い 弦を短くする・強くはる・細くする → 高い音
大きさ 振幅(振動の幅)。大きいほど大きい 弦を強くはじく → 大きな音

例題

音の速さで距離を求めよう

花火が光ってから 3 秒後に音が聞こえた。音の速さを 340 m/s とすると、花火までの距離は。

解き方

光はほぼ一瞬で届くので、音が 3 秒かかって届いたと考える。340 × 3 = 1020 m。

自分でやってみる

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間違えやすいポイント

「強くはじくと高い音になる」

強くはじくと振幅が大きくなり、大きな音になる。高さ(振動数)は変わらない。

「音は真空中でも伝わる」

音を伝える物質がないと伝わらない。光は真空中でも伝わる。

まとめ

確かめること できること
1 音が物体の振動で生じ、物質を伝わることを説明できる
2 音の高さと振動数、音の大きさと振幅の関係を説明できる
3 音の速さを使って距離を求められる

理解度チェック

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