音の伝わり方と音の速さの練習問題です。
音が発生するしくみ、音を伝えるもの、音の速さの計算を学習します。音の速さの計算は定期テストでも高校入試でもよく出題されますので、練習問題でしっかり解けるようにしておきましょう。
教材で基本を確認したあと、応用問題まで取り組みたい場合は、 中学生向けの通信教育を組み合わせて学習を進める方法もあります。
基本事項
音の発生
音は、物体が振動する（ふるえる）ことで発生します。振動して音を出している物体を**音源（発音体）**といいます。
音の出ているおんさを水面にふれさせると、水しぶきが上がります。このことから、音を出しているおんさが振動していることが分かります。
音の伝わり方
音源の振動はまわりの空気を振動させ、空気が濃くなったりうすくなったりしながら、次々と振動が伝わっていきます。このように振動が次々と伝わる現象を波といいます。
空気の振動が耳の中の鼓膜を振動させることで、音が聞こえます。
音を伝えるもの
音は、空気などの気体だけでなく、水などの液体、金属などの固体の中も伝わります。
音を伝える物質がない真空中では、音は伝わりません。
ブザーを入れた容器から空気をぬいていくと、ブザーの音は小さくなります。空気を入れると、音はまた大きくなります。この実験から、空気が音を伝えていることが分かります。
〔図：真空容器とブザーの図（音の伝わり方NO.1 大問2の図）〕
音が伝わる速さは、固体＞液体＞気体の順に速くなります。
共鳴
同じ高さの音が出るおんさを2つ向かい合わせに置き、一方をたたくと、もう一方のおんさも鳴り出します。この現象を共鳴といいます。たたいたおんさの振動が、空気によってもう一方のおんさに伝わるためです。
音の速さ
空気中を音が伝わる速さは、約340m/s（1秒間に約340m）です。
光の速さは1秒間に約30万kmでとても速いため、光が届くまでの時間はほぼ0秒と考えます。そのため、花火やいなずまは、光が見えてから少しおくれて音が聞こえます。
音の速さの計算には、速さの公式を使います。
- 速さ〔m/s〕＝距離〔m〕÷時間〔s〕
- 距離〔m〕＝速さ〔m/s〕×時間〔s〕
- 時間〔s〕＝距離〔m〕÷速さ〔m/s〕
例）花火が開くのが見えてから3秒後に音が聞こえました。音の速さを340m/sとすると、花火までの距離は何mでしょうか。
340×3＝1020 答え 1020m
音が反射する場合の計算
音は、山や壁に当たるとはね返ります（反射）。反射した音は、音源と壁の間を往復しているので、距離を求めるときは2でわります。
例）壁に向かって手をたたくと、2秒後に反射した音が聞こえました。音の速さを340m/sとすると、壁までの距離は何mでしょうか。
340×2＝680、680÷2＝340 答え 340m
水中を伝わる音の速さは約1500m/sです。船から海底に音を出して、反射して返ってくるまでの時間から、海の深さを求めることもできます。
学習のポイント
音が伝わるしくみを、音源の振動、空気の振動、鼓膜の順に確認しましょう。
真空容器の実験では、空気をぬいたときと入れたときで、音の大きさがどう変わるかを確認しましょう。
音の速さの計算では、まず距離・時間・速さのどれを求めるのかを確認しましょう。反射する音の問題では、往復の距離になっていることに注意して、2でわるのを忘れないようにしましょう。
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音の伝わり方
音の速さ
