1 小５理科(上) 第 19 回 音 要点チェック１ 2021/07/02 改訂 音と光の現 象げんしょうには共通するところがありますが、本質的ほんしつてきには異ことなったものです。 共通することがら 音も光と同じように反射をし、物にきゅうしゅう吸 収され、異ことなる物質の中を通るときには屈折くっせつをします。 豆電球のような拡散かくさん光線こうせんと同じように音も遠くにいくほど弱くなっていきます。 ちがうことがら 音は真しん空くう中では伝わりませんが、光は真しん空くう中でも伝わります。また、光は透明とうめいな物体の中だけしか進めません が、音は不透明ふ と う め いな物体の中でも伝わっていきます。 音と振 動 しんどう 物が1 秒間に振しん動する回数のことを振し ん動ど う数す うといい、これが空気中を伝わって人の耳に 音として聞こえています。また、振し ん動ど う数す うの単位はヘルツといい、人の耳で聞くことが できる範囲は ん いは、1 秒間におよそ(1…ア.40～30000 イ.30～25000 ウ.20～20000)ヘルツです。 これを超こえる音を(2…漢字で)といい、これの直 進 ちょくしん や反射、屈折くっせつの性質を利用して、体の 中のようすを画像が ぞ う処理することができます。 また、動物たちが聞くことのできる 音の範囲は ん いは人と違ちがいます。 コウモリは、2 万~12 万ヘルツの数ミリ秒の短いさけび声 (超音波ちょうおんぱ)を 1 秒間に 10~20 回ほど出しています。そのはね 返ってきた音を聞いて、障 害 物しょうがいぶつを避さけたりエサをとらえた りしています。 音の振幅しんぷく 右のようにふれ幅はば(
○
ア)の半分の大きさを(3…漢字で)といい、 これが音の強さ(大きさ)です。そのため、ふれ幅はばが小さければ 音として聞こえません。音源おんげんから離はなれるにしたがって、聞え なくなるのはこのためです。 音の伝わり方 音は光とちがい、伝えるものがなければ伝わりません。 糸 いと 電話で調べてみるとよく分かります。 右の①・②・③の中で、音が伝わりやすい順は(4…記号で選ぶ) です。 ア.①→②→③ イ.③→②→① ウ.②→①→③2 小５理科(上) 第 19 回 音 要点チェック2 2021/07/02 改訂 また、音は液体えきたいや固体こ た いの中も伝わっていき、その速さは密度み つ どの高い物質ほど速くなります。 そのため、気体・液体・固体の中を音が伝わる速さを速い順にならべると、(5…記号で選ぶ)になります。 ア.気体→液体→固体 イ.液体→固体→気体 ウ.固体→液体→気体 真空 しんくう 中では音は伝わらない 丸底 まるぞこ フラスコのなかの空気を水蒸気で追い出したあと、 ピンチコックでゴム管をはさんでふさぎ、水で冷ひやして 水蒸気を水にもどすことで、真空しんくう状態をつくることが できます。このときにすずの音ねを聞いてみると、音が 聞こえなくなります。このことから、音は伝えるものが なければ伝わらないことを確かめることができます。 音の伝わる速さ 1.音が空気中を伝わる速さは、0℃のとき毎秒331ｍで、気温が１℃上がると毎秒0.6ｍずつ速くなります。 このことから、気温をｔ℃としたときの『 音の速さ＝(6)ｍ＋(7)ｍ×ｔ℃ 』で計算することができます。 つまり、気温が15℃のときの音の速さは毎秒(8)ｍになります。 2.淡水たんすいの中を伝わる音の速さは水温が20℃のときで毎秒1500ｍで、海水中では20℃のときで毎秒1513ｍと 淡水 たんすい のときよりも速くなります。これを応用して、湖や海の深さを調べることができ、魚群ぎょぐん探知器た ん ち き（ソナー）に も使われています。たとえば、水温が20℃のときの湖において、出した音が 10 秒後に、返ってきたとすると、 調べたところの深さはおよそ(9)m であることが分かるのです。 光の速さ 光は1 秒間(秒速)に約(10…概数で？万)km も進みます。これは 1 秒間に地球を(11…小数第 1 位までの概数。地球の 1 周は約４万 km)しゅう周もする速さです。しかし、真空しんくう中を進むときに比べて、空気中では約3％、水中では約 25％、ガラス中では約 33％おそくなります。 毎秒(12)m (13)秒後
3 小５理科(上) 第 19 回 音 要点チェック3 2021/07/02 改訂 音の反射はんしゃと 吸 収きゅうしゅう 音が反射はんしゃするときの(ア)の角を(14…漢字で？角)、(イ)の角を(15…漢字で ？角)といい、この2 つの角度は常 つね に等しくなります。光のときと同じ です。また、音はやわらかい物にあたると、 吸 収きゅうしゅうされて聞こえなく なります。この性質は音楽室などの防音ぼうおん装置そ う ちに利用されています。 音の三要素よ う そ 音の高低こうてい・ 強 弱きょうじゃく・音色ね い ろを音の三要素よ う そといいます。 このうち、発音体はつおんたいの振動数しんどうすうによって決まるのが音の Ａ Ａ Ａ 高低 こうてい で、振動しんどう数が多いほど(16…高いか低いで)音になります。 Ｂ Ｂ Ｂ 高い音を出すためには、げんを強く張はって琴柱こ と じの間隔かんかくを ① ② ③ せまくして、細いげんを使うようにします。 図の①で、高い音が出るのは(17…ＡかＢで)の方で、②では(18…ＡかＢで)、③では(19…ＡかＢで)の方です。 また、左写真のときに高い音が出るのは(20…ＡかＢで)の方です。 音を出しているのは水を入れた試験管の中の(21)だからです。 Ａ Ｂ 右で高い音が出るのは(22…ＣかＤで)のコップの方です。 たたいたときに振動しんどうするのはコップで、コップが空気を振動しんどう させます。そのため、水の量が(23…多いか少ないで)ときが高い Ｃ Ｄ 音になるのです。 救 急 車 きゅうきゅうしゃ のサイレンの音は、近づくときは高い音に聞こえ、遠ざかるとき は低い音に聞こえます。これは、音の幅はば(山から山か谷から谷)が変化する ためです。近づくときは、押おされて長さが(24…せまくか広くで)なり、 1 秒間の振動数が多くなって高く聞こえるのです。 これを(25…？効果)といいます。この現象については、演習プリント の実戦問題で確認します。 発音体 はつおんたい の振幅しんぷくによって決まるのが音のきょうじゃく強 弱です。下で音が大きいのは(26…E か F で)の方です。 Ｅ Ｆ
4 小５理科(上) 第 19 回 音 要点チェック4 2021/07/02 改訂 発音体 はつおんたい によって決まるのが音色ね い ろです。 オシロスコープ↓ オシロスコープという測定器そ く て い きを使うと、音の波の形 によって音色ね い ろがちがうことを確かめることができ ます。 音 おん さのように単 調たんちょうな波の形は楽器が っ きなどには向いて いないことが分かります。 モノコードで、げんの太さ・ＡＢ間の長さ・おもりの数を変えて、ＡＢ間を同じ強さではじき、1 秒間のしん 動数を調べたところ、表のようになりました。これについて、次の問いに答えなさい。ただし、げんは同じ材質ざいしつ のものを使い、ＡＢ間の長さはことじの位置を調整することで変えました。 太さ(mm) 長さ(㎝) おもりの数(個) 振動数(回) ① 0.1 20 1 400 ② 0.1 20 4 800 ③ 0.1 40 1 200 ④ 0.2 20 9 600 ⑤ 0.2 80 4 100 ⑥ 0.1 20 9 (31) (1)①と②をくらべることで、おもりの個数が 4 倍になると振動数は(27)倍になることから、おもりの個数が 9 倍になると振動数は(28)倍になることが分かります。 (2)①と③をくらべることで、ことじの長さが 2 倍になると振動数は(29)倍になることから、長さが3 倍に なると振動数は(30)倍になることが分かります。 (3)太さと振動数の関係を調べるために⑥をつくりました。 ⑥の振動数は、①のおもりの個数の9 倍になっていることから、(31)になることが分かります。 こうして、④と⑥をくらべることで、太さが2 倍になると振動数は(32)倍になることが求められます。 これにより、太さが3 倍になると振動数は(33)倍になることが分かります。 (4)これらのことから、太さは同じで長さを 4 倍、おもりの個数を 4 倍にすると振動数は(34)倍になる ことが求まります。 (5)太さが 0.2mm、長さが 40 ㎝、おもりの数が 4 個のときの振動数は(35)回になります。 (6)太さが 0.4mm、長さが 10 ㎝、おもりの数が 16 個のときの振動数は(36)回になります。
