音の性質
音にはどのような性質がある。
- 音にはどのような性質がある。
(1)振動することによって音を発しているものを何というか。また1秒間に振動する回数の単位Hzの読みを答えなさい(2020年千葉)
(2)音の伝わり方として、次の文の中で誤りを含むものをすべて選びなさい。
①音は空気中だけでなく真空中でも伝わる。(2017年千葉)
②空気中に音が伝わっていくときに、振動するだけで空気は移動しない
③空気中に音が伝わっていくときに音の振動方向は音の進行方向と垂直な向きである。
④音は空気中を伝わるのが一番速く、次に液体、そして遅いのは固体中である。
⑤空気中を伝わる音の速さは温度に関わらず一定である。
(3)実験
図1のように、弦を張った装置、マイクロホン,オシロスコープを用意した。このとき,弦 を張った装置の細い弦と太い弦は同じ強さで張ってある。
弦を張った装置の細い弦を、図1に示した木片の右側をはじいて音を出し、弦が振動してい るようすを観察した。図2は、そのときのようすを表したものである。また,このとき, マイ クロホンをつなげたオシロスコープで音を調べると、図3のような波形がみられた。ただし、 図3のたて軸は振幅の大きさを,横軸は時間を表している。
①図2で振動している細い弦の「振幅」を表しているものとして最も適当なものを図2のア~エのなかで選びなさい。
②図2のアが4.0cm、ウた30cmである。振幅と波長の大きさをそれぞれ答えなさい。
③弦を張った装置の木片を、位置Aまで右にずらし、弦の長さを短くした。細い弦を, 実験1より強くはじいて音を出し、オシロスコープで調べた。
このときみられた波形として最も適当なものを,次のア~エのうちから一つ選び、その符号を書きなさい。ただし、それぞれの一目もりは、図3と同じである。
④弦を張る強さと音の高さの関係を調べたい。次の条件はそれぞれどのようにすればよいか。
Ⅰ 木片の右側の弦の長さ
ア 長くする イ 同じにする ウ 短くする
Ⅱ 弦の太さ
ア 太くする イ 同じ太さにする ウ 細くする
⑤弦の張る強さと音の大きさや音の高さにはどのような関係があるか
考え方
(1)音を出すもののことを音源、1秒間に振動する回数の単位を Hzとかいてヘルツと読む
(2)①音は真空中では伝わらない ×
②波の振動は波を伝えているものが移動しない 〇
③音が伝わっていく向きと振動する向きが同じ向きである。この波を縦波という
波が伝わる向きと振動する向きが垂直な波を横波という ×
④音を速く伝えるのは固体、液体、気体である、電車が来るかどうかを調べるのに、レールに伝わる音を聞くのが速い。クジラの声は空気中よりも海中の方が速く伝わる。 ×
⑤音速は 331.5+0.6t tは温度℃ で温度が高くなるほど大きくなる。 ×
誤りは①③④⑤
(3)①振幅はアの半分の大きさのイ
②振幅はアの半分の長さの2.0cm
波長は山から山までの長さだからウの2倍 60cm
③長さを短くしたということは波長が短くなる。振動数が大きくなる。音が高くなる
強くはじく。振幅が大きくなる。
よって 波の数が多くなり(音が高くなり)、縦の振れ幅が大きくなる(振幅は大きくなる) エ
④弦の張る強さと音の高さを調べたいのだから、それに関するものだけを変化させそれ以外は同じにする。(新傾向 見通しをもって実験)
弦の長さも太さも変化させない Ⅰ イ Ⅱ イ
⑤弦の張る強さと音の高さは
音の大きさには関係しないで、音の高さに関係する。
弦の張る強さを大きくすると音の高さは高くなる。振動数は大きくなる。
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