音と音がぶつかるとどうなる？フシギかがく教室【講演】

サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。

「音」は目に見えません。でも、もしその正体が「波」だとしたら……。私たちはその波を操り、目で見たり、手で触れたりすることができるのでしょうか？

本日はT-SITE柏の葉にて、「フシギかがく教室」を開催しました！今回のテーマは「音の不思議」。空気の震えがどのように伝わり、私たちの耳に届くのか。そして、音と音がぶつかったときに起きる不思議な現象まで、全力で解明していきました。

巨大なバネで「波」を可視化せよ！

今回の教室に参加してくれたのは、元気いっぱいの小学4年生の男の子二人組。まずは、音が伝わる仕組みを視覚的に理解するために、巨大なバネ（スリンキー）を使った実験からスタートです。

音の正体は、空気が押しつぶされたり広がったりを繰り返す「縦波（たてなみ）」という現象です。バネを前後に素早く動かすと、密度の濃い部分と薄い部分がシュッと伝わっていくのが分かります。これが、音の速さ（秒速約340m！）で私たちの耳まで届いているのです。

男の子はとにかく動くものが大好き！このバネを振って波を起こす実験には二人ともハマりまくりで、「もっと速く！」「今度は大きく！」と、永遠にバネを振り続けるのではないかと思うほどの熱中ぶりでした。

音と音がぶつかると何が起きる？「干渉」の謎

波の基本を学んだあとは、少し発展的な「音の干渉（かんしょう）」に挑戦しました。

水面に二つの石を投げると、波が重なり合って高くなったり、逆に打ち消し合って静かになったりする場所ができますよね。これと同じことが音でも起こります。二つのスピーカーから同じ音を出すと、音が大きく聞こえる場所と、波が打ち消し合って小さく聞こえる場所が生まれるのです。

「あ、ここだけ音が小さい！」と、自分の耳を使って音の波を探索する姿は、まさに若き科学者そのものでした。

指先でしゃべる？魔法の「トーキングテープ」

最後には、お土産としてトーキングテープをプレゼントしました。これはプラスチックのテープに微細な凸凹が刻まれていて、ツメでこするとその振動が紙コップに伝わり、「声」に変わるという不思議な道具です。ここでも二人には発見がありました。ゆっくり引くと「低い声」に、早く引くと「高い声」に変わるのです。これは「振動数」の変化によるもので、早くこするほど1秒間の振動数が増え、音が高くなるという理科の基本原理を、遊びの中で自然に体感してくれました。

今回の「フシギかがく教室」を通して、当たり前のように聞こえている音の裏側に、こんなにもダイナミックな「波の世界」が広がっていることを感じてもらえたなら、これほど嬉しいことはありません。

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