音を可視化してみよう!音の3要素


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音は何が飛んできているの?

みなさんは音を可視化したことがありますか?

今日は音についての復習をしてみたいと思います。

音は音の粒子が飛んでくる、そういった現象ではありません。

音のなっている楽器、例えば太鼓の膜をよくみると、膜が細かく振動しているのがわかります。音は空気の粒子が振動することによって伝わる縦波という波です。

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(縦波については前回学習をしたので、忘れてしまった人はこちらをごらんください。)

そのため、音は空気がない場所、例えば宇宙空間では伝わりません。

また音は粒子の運動によって伝わるため、空気の温度によって変化します。音の速さは次の式で与えられます。

音の速さ V=331.5+0.6t

 この式は覚える必要はありませんが、音速はおよそ340m/sとおぼえておきましょう。このことを知っていると花火の音がなったときに、どのくらいの場所でなったのかがわかるなど、日常生活で役に立ちます。

音の聞こえ方

音の大きさは振幅A、音の高さは振動数fと関係があります。

振幅Aが大きな波は、私たちの耳では大きな音に感じます。

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 また振動数の大きな波は、私たちの耳は高い音と感じます。

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 人は20Hz〜20000Hzの音を聞き取ることができます。人が聞き取ることのできない高い音は超音波と呼ばれます。

また音波の中に含まれる高音や低音の含まれ方によっても、音の聞こえ方は違います。これを音色といいます。振幅、振動数、音色を「音の3要素」といいます。

音は目に目ませんが、音の3要素についてオシロスコープにむかって、ギターをつかったり、声を出したりして、見える化させましたので、こちらの動画もぜひご覧ください。

この音の物理量の変化により、ドップラー効果やうなりなど、様々な現象が起こってきます。

それでは!Enjoy science!

参考:物理基礎の参考書を書きました。音についても書いています。

次の科学のタネ

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縦波の横波変換!のコツ!

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