音の速さ

音の速さは、いつでも同じというわけではないんだ。何の中を通るか（空気・水・鉄など）と、そのときの温度によって変わるよ。

（1）空気の中を伝わるとき

空気があたたかいほど、音は速く進むよ。気温0℃のとき、音は1秒間に331m進む。そこから気温が1℃上がるたびに、1秒間に進むきょりが0.6mずつのびていくんだ。

（2）水の中・鉄の中を伝わるとき

同じ音でも、空気の中より水の中、さらに水の中より鉄の中のほうがずっと速く進むよ。つぶがぎっしりつまった物ほど、振動がとなりへ伝わりやすいからなんだ。

音の高さと大きさ

音は空気の振動（しんどう）が波のように伝わるもの。その波の形を見ると、音の高さや大きさの違いがわかるよ！

波形でくらべてみよう

音の性質

音のふるまいには、光とよく似たものと、音ならではのものがあるよ。ここでは4つを順番に見ていこう。

（1）反射（はんしゃ）と吸収（きゅうしゅう）

音は、コンクリートの壁（かべ）や金属（きんぞく）の板のようにかたい物にぶつかると、はね返ってくる。これが反射だよ。 やまびこは、さけんだ声が山の斜面（しゃめん）ではね返って、自分のところにもどってくる現象（げんしょう）なんだ。

いっぽう、カーテンや布団（ふとん）みたいにやわらかい物では、はね返る音が弱くなるよ。 音の一部が物の中に吸いこまれてしまうからで、これを吸収というんだ。 音楽室の壁に穴あきボードが使われているのも、音を吸収させるための工夫（くふう）だよ。

（2）共鳴（きょうめい）

まったく同じ高さの音が出るおんさを2つ、少しはなして置いてみよう。片方だけをたたくと、さわっていないもう片方まで、ひとりでに鳴りはじめるんだ！ この現象が共鳴だよ。たたいたおんさの振動が空気をゆらし、そのゆれが同じ振動数のおんさをゆり動かすから起こるんだね。

（3）回折（かいせつ）

光は、とちゅうにかべがあるとその先へは進めないよね。でも音はちがって、物のはしをぐるっと回りこんで、 かげになっている場所へも届くことができる。これを回折というよ。 へいの向こう側にいる友だちの声が聞こえるのは、回折が起きているからなんだね。

（4）ドップラー効果

救急車が目の前を通りすぎる瞬間（しゅんかん）、サイレンの高さがガクッと変わって聞こえたことはないかな？ 音を出している物がこちらに近づいてくる間は、実際より高い音に聞こえる。 そして遠ざかりはじめると、こんどは低い音に聞こえる。この現象をドップラー効果というよ。

なぜ起こるのかな？近づいてくる間は、音の波がぎゅっと押しちぢめられて、1秒あたりの波の数がふえる（＝振動数が多い＝高い音）。 遠ざかる間は、波が引きのばされてまばらになる（＝振動数が少ない＝低い音）んだ！

音の計算問題 ～追いつき算と出会い算～

追いつき算と出会い算の考え方

追いつき算は、音が、にげる人を後ろから追いかける形。1秒ごとにちぢまる間かくは「音の速さ − 人の速さ」だから、 はじめのきょりをこの差で割れば、音が追いつくまでの時間が出せるんだ。

出会い算は、音と人がおたがいに向かって進む形。1秒ごとにちぢまる間かくは「音の速さ ＋ 人の速さ」だから、 はじめのきょりをこの和で割れば、音が届くまでの時間が出せるよ。

📝 例題：サイレンと反射板をのせた台車

グラウンドのはしにサイレン装置があり、そこから660mはなれた地点に、音をはね返す板をのせた台車が止まっています。 台車の上にはりくさん、サイレン装置のそばにはみおさんがいます。サイレンが鳴りはじめるのと同時に、 台車はサイレンから遠ざかる向きに毎秒10mで動きはじめました。音の速さを毎秒340mとして、 ①りくさんに音が聞こえはじめるのは何秒後か、②板ではね返った音がみおさんに聞こえはじめるのは何秒後か、それぞれ求めてみよう。

まちがえやすいポイント

入試によく出るQ&A