入試問題を現象・資料・求める量に分解しよう

このレッスンの役割

ここは「音の性質」コース最後の「音の性質の入試総合」セクション（15 / 15）の第1レッスンです。これまでに、音源の振動、媒質、波形、弦、音速、反射、実験計画を一つずつ学びました。入試では、それらが一つの長い問題文と複数の資料にまとめて出されます。

今回完成させる力は、問題を一度に解こうとせず、現象・与えられた資料・求める量へ分け、設問ごとに使う考えを選べることです。次のレッスンでは、装置図・波形・表・グラフへ実際に印を書き込みます。

知る・理解する

長い問題には、すべての数字を最初の設問で使うとは限りません。設問は前の答えを次へ使うこともあれば、別の資料だけで答えることもあります。最初に三つへ分けます。

音の問題を分類する目印です。

目印だけで答えを決めず、軸や単位、比較条件を読みます。「波が大きい」という見た目だけでは、振幅が大きいのか、一周期が長いのかを区別できません。

具体例で使う

次の総合問題を想定します。

「同じ弦に200 gと400 gのおもりをつるして音を出し、マイクで10 ms分の波形を記録した。さらに音源から510 m離れた観測点で音が1.5 s後に届き、崖からの反射音が0.60 s遅れて聞こえた。振動数、音速、崖までの距離、実験の改善を答えよ。」

分解すると次の通りです。

• 弦の条件：200 gと400 g。張りが違う。
• 波形：10 ms内の振動回数から振動数を求める。
• 直接音：510 mと1.5 sから音速を求める。
• 反射音：0.60 sは往復時間。音速を使って崖までの片道距離を求める。
• 実験：長さ・太さ・材質をそろえたか、複数回測ったかを評価する。

最初の「振動数を求めよ」には、510 mや0.60 sは不要です。波形の横軸単位と周期または振動回数を使います。すべての数字を一つの式へ入れようとしません。

設問の答えを次の設問へ使う場合は、途中結果に単位を付けて残します。音速を340 m/sと求めたなら、反射音の距離計算へその値を渡せます。

誤答を直して次の学びへつなげる

問題文に出た順番で、すべての内容を一度に解く必要はありません。設問が「波形AとBの音の高さを比べよ」なら、まず同じ時間幅と振動回数を見ます。弦のおもりの説明は、理由を問われたときに使います。

「数字は全部使うはず」という考えも修正します。条件を説明するだけの数値や、後の設問で使う数値があります。求める量の単位から必要な関係を考えます。

次のレッスンでは、装置図へ変える条件とそろえる条件、波形へ時間幅と振幅、表へ比較する行、グラフへ軸と傾きを書き込み、読み落としを減らします。

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。