音の性質（振動数・振幅・速さ） ── 問題
基礎
- 花火の光が見えてから 3 秒後に音が聞こえた。花火までの距離は何 m ですか。音の速さを 340 m/s とし、光は一瞬で届くものとする。
- 3570 m 離れた場所で鳴らした音が届くまでにかかる時間は何秒ですか。音の速さを 340 m/s とする。
- 音の大きさを決めるものはどれですか。 （ア 振幅 イ 振動数 ウ 音の速さ エ 波の数）
- オシロスコープの波形で、山と山の間隔がせまい音はどんな音ですか。 （ア 高い音 イ 低い音 ウ 大きい音 エ 小さい音）
- モノコードの弦の音を高くする方法として正しいものはどれですか。 （ア 弦を短くする イ 弦を太くする ウ 弦をゆるめる エ 弦を強くはじく）
- 容器の中で鳴っているブザーを、容器の空気を抜いていくと音はどうなりますか。 （ア だんだん小さくなり、聞こえなくなる イ だんだん大きくなる ウ 高くなる エ 変わらない）
標準
- 山に向かって大きな声を出すと、3 秒後にやまびこが聞こえた。山までの距離は何 m ですか。音の速さを 340 m/s とする。
- オシロスコープで音の波形を観察したところ、5 回振動するのに 0.02 秒かかっていた。この音の振動数は何 Hz ですか。
- ある地点で鳴らした音が、510 m 離れた A 地点に届いてから、さらに遠い B 地点に届くまで 3 秒かかった。B 地点までの距離は何 m ですか。音の速さを 340 m/s とする。
- 花火の光が見えてからしばらくして音が聞こえる理由はどれですか。 （ア 光の速さが音の速さよりずっと速いから イ 音のほうが光より速いから ウ 音が空気に吸収されるから エ 光が屈折するから）
- 2 つの音の波形を同じ条件で観察したところ、波の数は同じで、山の高さが異なっていた。2 つの音の関係はどれですか。 （ア 高さは同じで、大きさがちがう イ 大きさは同じで、高さがちがう ウ 高さも大きさもちがう エ 高さも大きさも同じ）
発展
- 校舎の壁から 350 m 離れた地点で手をたたくと、反射した音が聞こえるまでに時間がかかった。その時間を使って音の速さを求めると 350 m/s になった。反射音が聞こえるまでの時間は何秒でしたか。
- 人の耳には聞こえない高い音（約 20,000 Hz 以上）を何といいますか。 （ア 超音波 イ 低周波 ウ 電波 エ 振幅）
音の性質（振動数・振幅・速さ） ── 解答
基礎
- 1020 距離 = 速さ × 時間 = 340 × 3 = 1020 m。
- 10.5 時間 = 距離 ÷ 速さ = 3570 ÷ 340 = 10.5 秒。
- ア 振幅 振幅（振れはば）が大きいほど大きい音。高さは振動数。
- ア 高い音 間隔がせまい = 同じ時間に多く振動 = 振動数が大きい = 高い音。
- ア 弦を短くする 短く・細く・強く張ると高くなる。強くはじくと大きくなる（高さは変わらない）。
- ア だんだん小さくなり、聞こえなくなる 音は空気などの物質の振動で伝わる。真空では伝わらない。
標準
- 510 音は山まで行って戻ってくる（往復）。往復の距離 = 340 × 3 = 1020 m、片道 = 1020 ÷ 2 = 510 m。
- 250 振動数 = 振動の回数 ÷ 時間 = 5 ÷ 0.02 = 250 Hz。
- 1530 A から B まで音は 3 秒で 340 × 3 = 1020 m 進む。B までの距離 = 510 + 1020 = 1530 m。
- ア 光の速さが音の速さよりずっと速いから 光は約 30 万 km/s、音は約 340 m/s。
- ア 高さは同じで、大きさがちがう 波の数（振動数）が同じ → 同じ高さ。山の高さ（振幅）がちがう → 大きさがちがう。
発展
- 2 音は往復するので進んだ距離 = 350 × 2 = 700 m。時間 = 700 ÷ 350 = 2 秒。
- ア 超音波 超音波はイルカやコウモリが使い、魚群探知機・医療の検査にも利用される。
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