未知の弦楽器で音を高くする操作を選ぼう
このレッスンの役割
「弦の張り方・太さと音」の仕上げです。初めて見る弦楽器について、長さ・張り・太さを表へ整理します。一条件だけを変える操作なら高低を予測し、複数条件が違う場合は振動数データから判断します。
知る・理解する
同じ材質の弦を高い音にする基本操作は三つです。
- 振動する部分を短くする。
- 弦を強く張る。
- 弦を細くする。
ただし、三つを同時に変える必要はありません。原因を確かめるときは一つずつ変えます。楽器の設計では複数条件を組み合わせることがありますが、その場合は振動数を測って結果を判断します。
具体例で使う
未知の弦楽器で、基準弦は長さ50 cm、太さ1.0 mm、張り100、振動数300 Hzです。
| 候補 | 長さ | 太さ | 張り | 予測 |
|---|---|---|---|---|
| A | 40 cm | 1.0 mm | 100 | 高くなる |
| B | 50 cm | 1.0 mm | 150 | 高くなる |
| C | 50 cm | 0.6 mm | 100 | 高くなる |
| D | 40 cm | 1.5 mm | 150 | データなしでは定量判断しない |
A・B・Cは一条件だけが高くする向きへ変わります。Dは短さと強い張りが高く、太さが低くする向きなので、測定値で判断します。
誤答を直して次の学びへつなげる
三つの規則を覚えていても、条件を一覧にせず目立つ一つだけを見ると誤ります。比較表へ基準と候補の差を書き、反対向きの効果がないか確認します。
ここまでで音源の振動数を扱いました。次の「音の速さを求めよう」では、音源から出た変化が一定の距離を進む時間へ注目し、距離÷時間で速さを求めます。
自分で確かめよう
確認1：同じ材質の弦を高い音にする基本操作を三つ答えましょう。
短くする、強く張る、細くする、です。確認2：一条件だけ違う候補を選ぶ利点は何ですか。
音の変化を、その一条件の効果として説明できることです。確認3：短く、強く張り、太くした弦の高さを規則だけで断定できますか。
太さは反対向きに働くため、効果の大きさが分からなければ断定せず、振動数を測ります。クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。