この記事では「音の伝わり方・仕組み」について、登録者数95万人の人気講師YouTuber「とある男が授業をしてみた」の授業をもとに記事にまとめたぞ。

音が伝わるとはどういうことなのか、音の大きさや高さの違いとはなんなのか…みんなは考えたことがあるでしょうか?動画を見ながら学習していこう。

ライターのオノヅカユウともに、動画の内容をわかりやすく解説していく。

ライター/小野塚ユウ

この記事の「とある男が授業をしてみた」×「ドラゴン桜」のコラボ記事執筆を担当。自身も大学での研究経験を活かし、現役講師として活動している。

登録者数95万人の人気講師YouTuber「とある男が授業をしてみた」とコラボ!

今回の記事は、人気講師YouTuberの再生回数21万回の授業をもとにまとめています。

また、こちらの動画の内容もふくまれています。ほかにも中学生・高校生向けのわかりやすい授業が多いので、ぜひ見てくださいね。

音の伝わり方

音の伝わり方

image by Study-Z編集部

音が出ている物体に触ったことはあるでしょうか?たとえば、スピーカーやベル、理科の実験で使われるおんさなど、音が出ている状態でさわると振動していることがわかります。

じつは、”音が伝わる”というのは、空気が振動を波のように伝えているからなのです。音が出ている物体の振動が、空気をふるわせることで、離れた所へ届きます。その振動が私たちの耳に届くと、”音”として感じられるのですね。

耳のなかに振動が届くと、それが鼓膜(こまく)をふるわせます。それを神経で感じ取ることで、私たちは音を聞くことができているのです。

音の伝わり方を理解する実験

音の伝わり方と空気との関係を考える実験を見てみましょう。

空気がないと聞こえない?

まずは、動画内の1のイラストで紹介されている実験です。びんの中にブザーがあります。ブザーが鳴るようにしたまま、このびんの中から空気を抜いていくと、どうなるでしょうか?

空気が抜けるにつれて、ブザーの音はどんどんと小さくなっていきます。さらに空気を抜き続け、真空になるとブザーの音は聞こえなくなるのです。

\次のページで「さわっていないおんさが鳴り出す?」を解説!/

真空にすると、振動を伝えてくれる空気がないため、音が伝わっていかないのですね。

さわっていないおんさが鳴り出す?

続いて、2番目の実験を見てみましょう。

この実験では、同じ高さの音が鳴るおんさを二つ使います。おんさを離れて置き、片方(A)のおんさだけをたたいて鳴らしてみると…不思議なことに、ふれていないもう片方のおんさも鳴り出すのです。

そうなんです。Bのおんさがふれてもいないのに鳴り出したのは、「Aのおんさの振動がBのおんさに伝わった」から。Aの音で空気が振動し、その振動でBが鳴るようになったんですね。

では、空気の振動がつたわらないようにするとどうでしょう?

2つのおんさの間に板を置いてからAのおんさをたたくと、Bのおんさは鳴らなくなります。なぜならば、Aのおんさの振動が板にじゃまされて、Bに届かなくなってしまうからです。

花火の不思議と”音の速さ”

お祭りや花火大会でみる打ち上げ花火。近くで見ていると大きな音と明るさで、すごい迫力がありますよね。この花火を遠くで見ていると、花火が開くのが先に見え、音が遅れて聞こえてくることが多いです。

この理由は、「光の速さの方が、音の速さよりはやいから」と説明されます。

映像が見えるというのは、光が届いたということ。花火の映像は、”花火から発せられた光が目にとどいたときに見える”ということになります。光の速さに比べると、空気中を伝わる音の速さというのは遅いので、映像の後に音が聞こえてくるんです。

音の速さは空気中で秒速約340m!一秒間に340mすすむスピードですので、人間の足ではとても追いつけないですね。

\次のページで「音の大小と高低」を解説!/

この「音は秒速約340m」を覚えておくと、自分のいる場所から花火がどれくらい離れているかを計算で当てることができます

たとえば、花火が見えてからぴったり3秒後に音が聞こえた場合、自分のいる場所から花火までの距離は以下のようにして求められるのです。

約340m/秒 × 3秒 =約1020m

image by Study-Z編集部

これは、雷と自分との間の距離を予想するのにもつかうことができます。「ピカ!…ゴロゴロ」のあいだの時間をはかって計算してみてくださいね。

音の大小と高低

2本目の動画では、音の大きさや高さについて勉強していきましょう。

image by Study-Z編集部

ギターの弦や輪ゴムなどを、強くはじくと大きい音が、弱くはじくと小さい音が出ます。

ここからが重要なポイントです。音の高低を想像してください。

弦の張りを強くしたり、減の長さを短くすると高い音が出るようになります。実際に、長さや張りの違う輪ゴムをはじく実験をして確かめてみるのがおすすめです。

反対に、弦の張りを弱くしたり、長さを長くすると高い音が出るようになります。

すこし紛らわしいところなので、しっかり覚えましょう。

\次のページで「振幅と振動数」を解説!/

振幅と振動数

弦をはじくと弦は振動します。動画内のイラストのように、もともと張っていた弦の状態から、上下に揺れますね。その振動の幅を「振幅(しんぷく)」といいます。じつは、この振幅が大きいほど大きな音が出ているのです。

また、一秒間に弦が振動する回数を「振動数(しんどうすう)」といい、振動数が多くなるほど高い音が出ます。振動数の単位はHz(ヘルツ)です。

音の波をコンピュータで見てみる

音の大きさや高さを目で見えるようにしたのが、コンピュータ上に現れる波の図形です。

動画内で紹介されている4種類の波の図。これらを見るだけで、一番高い音はC、一番大きい音はAであるということが分かります。高い音は画面内に入る波の数(=振動数)が多く、大きな音は波の高さ(=振幅)が高くなるのです。

image by Study-Z編集部

AとDの波に注目してください。AとDは1つの画面内に入っている波の数が同じ。つまり、同じ振動数の音であるということが分かります。実は、AとDは同じおんさを、音の大きさを変えてならしたものなのです。

音がつくる波を比較することで、実際になっている音の大きさや高さが想像できるのですね。

音の話はこれだけ!

この記事では、音の伝わる仕組みや大きさ・高さについて学習しました。実は、中学1年生理科のなかで、音の話はこれだけです。ほかの単元に比べて覚えることは少ないですが、振幅や振動数のあたりは間違って覚えやすいので、注意して勉強しましょう。

動画と記事を読み終わったら、少し時間をおいてまた見返してみてください。自分が覚えたことが正確か、混乱していないかをよーくチェックして、テストに臨みましょう。

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理科

3分でわかる音の伝わり方・仕組みー振幅と大小・振動数と高低を登録者数95万人人気講師がわかりやすく解説

この記事では「音の伝わり方・仕組み」について、登録者数95万人の人気講師YouTuber「とある男が授業をしてみた」の授業をもとに記事にまとめたぞ。

音が伝わるとはどういうことなのか、音の大きさや高さの違いとはなんなのか…みんなは考えたことがあるでしょうか?動画を見ながら学習していこう。

ライターのオノヅカユウともに、動画の内容をわかりやすく解説していく。

ライター/小野塚ユウ

この記事の「とある男が授業をしてみた」×「ドラゴン桜」のコラボ記事執筆を担当。自身も大学での研究経験を活かし、現役講師として活動している。

登録者数95万人の人気講師YouTuber「とある男が授業をしてみた」とコラボ!

今回の記事は、人気講師YouTuberの再生回数21万回の授業をもとにまとめています。

また、こちらの動画の内容もふくまれています。ほかにも中学生・高校生向けのわかりやすい授業が多いので、ぜひ見てくださいね。

音の伝わり方

音の伝わり方

image by Study-Z編集部

音が出ている物体に触ったことはあるでしょうか?たとえば、スピーカーやベル、理科の実験で使われるおんさなど、音が出ている状態でさわると振動していることがわかります。

じつは、”音が伝わる”というのは、空気が振動を波のように伝えているからなのです。音が出ている物体の振動が、空気をふるわせることで、離れた所へ届きます。その振動が私たちの耳に届くと、”音”として感じられるのですね。

耳のなかに振動が届くと、それが鼓膜(こまく)をふるわせます。それを神経で感じ取ることで、私たちは音を聞くことができているのです。

音の伝わり方を理解する実験

音の伝わり方と空気との関係を考える実験を見てみましょう。

空気がないと聞こえない?

まずは、動画内の1のイラストで紹介されている実験です。びんの中にブザーがあります。ブザーが鳴るようにしたまま、このびんの中から空気を抜いていくと、どうなるでしょうか?

空気が抜けるにつれて、ブザーの音はどんどんと小さくなっていきます。さらに空気を抜き続け、真空になるとブザーの音は聞こえなくなるのです。

\次のページで「さわっていないおんさが鳴り出す?」を解説!/

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