音の大きさと高さ 振幅と振動数 中1理科

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音の大きさと高さの練習問題です。

音の大きさは振幅、音の高さは振動数で決まります。コンピュータで表示した波形を読み取る問題や、モノコードの問題がよく出題されますので、波形の見方をしっかり理解しておきましょう。

音の伝わり方と音の速さはこちら

基本事項

音の波形の見方

オシロスコープやコンピュータを使うと、音の振動のようすを波形として見ることができます。

グラフの縦軸は振幅、横軸は時間を表しています。山から谷を通って次の山の始まりまでが、1回の振動です。

音の大きさと振幅

振動の幅を振幅といいます。

  • 振幅が大きいほど、大きい音になります。
  • 振幅が小さいほど、小さい音になります。

大きい音(振幅が大きい)

同じおんさを強くたたくと、振幅だけが大きくなり、振動数は変わりません。また、鳴らしたままにしておくと振幅はだんだん小さくなりますが、振動数は変わりません。

音の高さと振動数

1秒間に振動する回数を振動数といいます。単位は**ヘルツ(記号 Hz)**です。

  • 振動数が多いほど、高い音になります。
  • 振動数が少ないほど、低い音になります。

高い音(振動数が多い)

振動数は、次の式で求めます。

振動数〔Hz〕=振動の回数÷時間〔秒〕

例)ある弦をはじくと、2秒間に600回振動しました。振動数は何Hzでしょうか。

600÷2=300  答え 300Hz

波形から振動数を求めるときは、1回の振動にかかる時間を読み取ります。

例)1回の振動に0.002秒かかっています。振動数は何Hzでしょうか。

1÷0.002=500  答え 500Hz

モノコード(弦の振動)

弦を強くはじくと大きい音、弱くはじくと小さい音が出ます。

弦を次のようにすると、高い音が出ます。

  • 弦の長さを短くする
  • 弦を強く張る
  • 弦を細いものにする

音の高さの条件を調べるときは、調べたい条件だけを変えて、ほかの条件は同じにして比べます。

学習のポイント

  • 波形の問題では、まず振幅(縦の幅)と、決まった時間の中の振動の回数を確認しましょう。
  • 大きい音か高い音かを答える問題では、振幅と振動数のどちらを比べるのかを確認しましょう。
  • モノコードの問題では、弦の長さ・張り方・太さのうち、どの条件を変えているかを確認しましょう。

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音の大小と高低

モノコード(弦の振動)

→音の伝わり方と音の速さ

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