音の正体と伝わり方・伝わる速さ【学習プリント付き】

中1物理分野





こんにちは!ばっしーです!(^^)/
 
 
今回は1年生の物理分野4回目
についてです(^^)b

音については前回までの光と違い、今回の1回だけで終わりです!(^^)

ここに全てを入れましたので、ぜひ読んで頂き、一緒に載せている学習プリントのKYD!(これさえやっときゃー大丈夫!)プリントも、ぜひ取り組んでみてくださいね(^^♪

音の伝わり方

スピーカーなど、音を出しているものを音源といいます。

音源を触ったことがありますか?
ぶるぶる震えていますよね!((( ゚Д゚)))

音源は、振動することによって音を出します。
 
 
実は音とは空気の振動です。
音源が振動し、周りの空気を振動させると、空気が次々にその振動を伝えます。
 
 
この振動が私たちの耳まで空気の振動が届いたとき、私たちは音を認識することができるのです(―_―)!!
 
 
ちなみに空気だけでなく、固体や液体でも音は伝わります。

壁があるのに隣の部屋の音が聞こえる、とか
プールに潜っても音は聞こえる、とかありますもんね!(^^)
 
 
空気中では、音は約340m/sのスピードで伝わります!

一見、速いなーと思ってしまいがちですが、光のスピードが約3億m/sなので
比較すると相当遅いですね(;゚Д゚)
 
 
これで何が起きるかというと、例えば花火

花火は光ってから音が鳴るまで時間がかかりますよね。

花火がパッと開くとき、私たちの目には一瞬で光が届きます。
それに比べて音は遅いので、少し時間があいて「ドーン!」と聞こえるのです。
 
 
他の例では

ピカッと光ってから、何秒後かに「ゴロゴロー!」と聞こえますね(;゚Д゚)
これも光が一瞬で届くのに対し、音は遅いのでこのような現象が起きるわけです。

こう考えると、どれだけ離れたところに雷が落ちたかということは、計算すれば分かるということです(^^)b

ピカッと光ってから5秒後に「ゴロゴロー!」と聞こえたのであれば
340m/s×5秒で
約1.7キロ離れたところに雷が落ちています!
 
 
どうしても私たちは、音が大きいと「怖い…」となってしまいがちです。
でも遠くに落ちていることが分かれば、少し安心できるかもしれませんね(;’∀’)

音の大きさ

まずは音の大きさについて!
音の大きさは、音源の振動の幅で決まります

この振動の幅のことを、振幅といいます。

振幅と音の大きさの関係についてまとめると…

音の大きさ
 振幅が大きければ大きい音
 振幅が小さければ小さい音

 
ということになります!
 
 
ここの説明、理科では「モノコード」という器具を使いますが
ギターとかでも考えやすいと思います(^^)b


これがモノコードです!弦をはじいて音を鳴らします。

音の大小についてまとめると…

弦での音の大小
 強くはじけば、弦の振幅が大きくなるので、音が大きくなり
 弱くはじけば、弦の振幅が小さくなるので、音が小さくなる

 
まあ、当たり前っちゃー当たり前ですよね!(;’∀’)

これが音の大きさの原理です(^^)/

音の高さ

今度は音の高さです!
音の高さは何で決まるのでしょう?

それは、音源の振動する回数で決まります(^^)b
 
 
1秒間に音源が振動する回数を振動数といいます。

単位はヘルツ(Hz)
物理学者のハイリンヒ・ルドルフ・ヘルツさんからきています(^^)

出典:Wikipedia「ハイリンヒ・ヘルツ」より

1秒間に1回振動するなら1Hz、2回なら2Hzとなるわけです。

振動数と音の高低
 振動数が多いなら、高い音
 振動数が少ないなら、低い音

 
になります(^^)b
 
 
先ほどのモノコードやギターなどで、高い音を出す方法は3つあります。

高い音を出す方法
 ① 弦を短くする
 ② 弦を細くする
 ③ 弦を強く張る

 

ギターを弾いたことのある人なら、ピンとくるのではないでしょうか?

オシロスコープについて

オシロスコープとは、音の波形が見えるようになる装置で
普段目には見えない音を波として表示し、音の大小や高低を表してくれます(^^)

こんな感じです!画面上にこのような波形を表します。

ここでも、先ほどと同じで縦の幅が大きければ、音は大きくなり
縦の幅が小さければ、小さい音になります!

音の高さも同じで、振動数が多ければ、高い音になり
振動数が少なければ、低い音になります。
 
 
ということで、問題です!(^^)
改めてA~Dを見てください。

① 一番大きい音はどれでしょう?
② 一番高い音はどれでしょう?
 
 
 
 
 
 
わかりましたか?(@_@)

正解は
①がBで、②がCです!
できたでしょうか?

KYD!プリントには、もう少し突っ込んだところまで問題を出していますので
ぜひやってみてくださいね!(^^)/

KYD!プリント

今回もKYD!(これさえやっときゃー大丈夫!)プリントを載せておきます!
ぜひご活用ください!(^^)/

【問題プリント】
KYD⑰ 音の伝わり方

【解答】
KYD⑰ 音の伝わり方 解答

 
 
KYD!(これさえやっときゃー大丈夫!)プリントの使い方については、私のオススメの方法を
KYD!プリントについて&利用規約
に書いていますので、参考にしてください。
 
 
良いなと思ってもらえたら、人に紹介したり、ブックマークをして頂けると幸いです!
読んで頂きありがとうございました!(^^)/

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