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音の発生と伝わり方

1 発音体

音さ,太鼓の皮,ギターの弦などのように音を発生させるものを発音体といいます。

2 音を発生させている発音体

 音さも太鼓の皮も,ギターの弦も音を発生させているときは,ブルブルと振動しています。振動している発音体に手を触れるなどして振動を止めると音も止まります。

3 音波

 振動している音さにふれている空気は,音さに押されると圧縮されて空気は濃くなります。また引かれると膨張しうすくなります。このようにして空気の濃い部分とうすい部分が交互にしま模様のようにできて,それが波のように広がっていきます。これを音波といいます。

4 音の認識

 空気中を伝わってきた音波が耳に入ると,こまくに触れている空気が濃くなったりうすくなったりするため,こまくが振動します。こまくの振動が聴神経によって大脳に伝えられ音を感じます。

5 音を伝える物質

 音波を伝える物質(媒質)は空気のような気体,水のような液体,鉄のようなかたい固体の中ではよく音を伝えます。逆にスポンジや毛糸のような柔らかい素材の固体中では音は伝わりにくくなります。

〈真空鈴の実験〉

準備するもの…丸底フラスコ,ゴム栓,ゴム管,ガラス管,針金,鈴,ピンチコック

6 音の反射

音は固い物に当たると反射します。このとき,光の反射と同じような法則で反射します。

(1)やまびこ…山の頂上から

(2)反響…トンネルや洞窟の中で

7 音の共鳴

〈共鳴の実験〉

・実験内容…音さAのみを強めにたたき,音を発生させます。しばらくして音さAの振動を止めます。

〈結果と考察〉

8 音の速さ(音速)

(1)空気中での音の速さ…気温が高くなるほど速くなりますが,気温15℃の場合約340m/秒です。

(2)水中,固体中での音の速さ…水中では約1500m/秒ですが,固体中を伝わる音の速さはさらに水中よりも速くなります。つまり,気体中,液体中,固体中の順にだんだん速くなります。

※光の速さ…光は空気中を約30万km/秒の速さ(1秒間に地球を約7周半の速さ)で進みます。したがって,遠くで光った光が観測点に届くまでの時間は0秒とみなしてかまいません。

9 ドップラー効果(発展)

(1)ドップラー効果とは??

 みなさんはこんな体験をしたことはありませんか。「救急車がサイレンを鳴らしながら自分の方に近づいて来るときと自分から遠ざかるときでサイレンの音の高さが異なる。」実際は音源からは一定の高さで音を発していますが,音源が移動することによって聞き手は実際とは違う高さに聞こえる現象をドップラー効果といいます。

(2)ドップラー効果の起こる原理:次の問題を解きながらドップラー効果の原理を知ろう!!

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