真空に近づける実験の表から物質の必要性を読もう

このレッスンの役割

前のレッスンでは、物質の粒子が振動を隣へ渡すと考えました。このレッスンでは、容器内の空気を少しずつ減らす実験のデータを読み、音源が振動し続けても、間の物質が減ると外へ音が届きにくくなることを説明します。

知る・理解する

透明な容器の中で電子ブザーを鳴らし、真空ポンプで空気を減らします。ブザーのランプや振動する部分が見えるため、音源が動き続けているか確認できます。大切なのは、音源の状態と、外で受け取った音を別々に記録することです。

数値はこの例の相対的な測定値です。空気が減っても音源の振動は続く一方、外で受け取る音は小さくなっています。したがって、音が小さくなった主な理由を「ブザーが止まったから」とは説明できません。

具体例で使う

記述では「容器内の空気を減らしてもブザーの振動は続いたが、外で測った音は68から22へ小さくなった。空気粒子が減り、振動を隣へ渡しにくくなったためである」と、二つの観察を使います。

理想的な真空では、音を伝える物質の粒子がありません。そのため音は伝わりません。ただし実験装置では完全な真空をつくれなかったり、容器や台の固体を通る振動が残ったりするので、測定値が完全に0にならない場合があります。

誤答を直して次の学びへつなげる

「音が小さくなったのでブザーの振動も弱くなった」は、観察したランプや振動の記録と合いません。「真空はとても薄い空気」も厳密には違います。真空は物質がない状態を指し、実験では真空に近い状態をつくっています。

次は、ここまでの実験証拠と粒子モデルを使い、媒質についての誤解を修正します。

自分で確かめよう

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。