中学理科 / 物理分野 Unit 11

音

音はどうやって耳に届く?高い音と低い音の違いは?
疎密波・振動数・振幅を図解で理解しよう。

🔊 音の発生📡 疎密波🎵 高さと大きさ
1

音の発生と伝わり方

太鼓を叩くと膜がブルブルと震える(振動する)のが目で見える。この振動が空気を伝わって耳まで届き、音として聞こえる。空気のない宇宙空間では、音は伝わらない。

2

音の高さと大きさ

ギターの弦を強くはじくと大きな音が、細い弦をはじくと高い音が出る。音の「高さ」と「大きさ」は別の性質で、それぞれ振動の細かさ(振動数)と振動の激しさ(振幅)で決まっている。

🎯 テストでの問われ方 定期テストでは、オシロスコープの波形から振動数・振幅を読み取り、音の高さ・大きさを比較させる問題、音の速さと距離・時間の計算問題(雷や花火の距離を求める)が頻出。高校入試でも、モノコード(弦の実験)の条件を変えたときの音の変化を考察させる問題が定番となっている。

🎯 練習問題

まず自分で解いてから、「答えを見る」を押して確かめよう。

問1 ★ 音の速さと距離

雷が光ってから5秒後に音が聞こえた。雷までの距離は約何mか。音の速さは340 m/sとする。

答えを見る

答え1700 m

式:340 × 5 = 1700

問2 ★ 音の高さ

音の高さを決めるのは、振動数と振幅のどちらか。

答えを見る

答え振動数

振動数が大きいほど高い音。振幅は音の大きさを決める。

問3 ★★ 音の速さと時間

1360 m離れた場所で花火が上がった。花火が見えてから音が聞こえるまでの時間は何秒か。音の速さは340 m/sとする。

答えを見る

答え4秒

式:1360 ÷ 340 = 4

問4 ★★ 音の伝わり方

音が伝わらないのはどれか。

  • ア空気中
  • イ水中
  • ウ真空中
  • エ鉄の中
答えを見る

答えウ

音は、振動を伝える物質が無いと伝わらない。

問5 ★★ 水中の音の速さ

水中での音の速さを1500 m/sとすると、音は水中を3秒間で何m伝わるか。

答えを見る

答え4500 m

式:1500 × 3 = 4500

問6 ★★★ 空気中と水中の音

空気中を伝わる音が2040 m進むのにかかる時間と同じ時間で、水中を伝わる音は何m進むか。音の速さは、空気中で340 m/s、水中で1500 m/sとする。

答えを見る

答え9000 m

かかる時間は 2040 ÷ 340 = 6秒。水中では 1500 × 6。

✅ この単元のまとめ

  • 音の正体は物体の振動が媒質(空気など)を伝わる波(縦波・疎密波)
  • 真空中では音は伝わらない(伝える媒質が必要)
  • 音の速さ:空気中 約340 m/s(気温が高いほど速くなる)
  • 振動数(Hz)が大きい → 高い音
  • 振幅が大きい → 大きい音
  • 距離 = 音速 × 時間(雷までの距離計算に使える)

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