未知の配置で音源から耳までの伝わりを説明しよう

このレッスンの役割

「振動はどうやって耳へ届く？」の仕上げです。初めて見る装置でも、音源・間を満たす物質・受け手を特定し、振動が届くまでを因果の順に説明します。単語を並べるだけでなく、粒子の往復と音の進行を区別した説明を完成させます。

知る・理解する

未知の配置では、次の四段階で考えます。

1. 最初に振動する部分を見つけ、音源とする。
2. 音源と受け手の間を満たす物質を見つける。
3. 音源が近くの物質をどう押し引きするかを考える。
4. 密・疎の変化が届いた受け手がどう振動するかを書く。

空気中なら、完成した基本説明は「音源が振動する→近くの空気粒子が押し引きされる→密・疎の変化が隣へ次々に伝わる→受け手の近くの空気が膜を押し引きする→受け手の膜が振動する」です。

具体例で使う

透明な箱の左に警報器、右に薄い受音膜があり、箱の中は空気で満たされているとします。警報器の内部では薄い板が最初に振動しています。

この配置は次のように説明できます。「警報器の薄い板が音源として振動し、近くの空気粒子を押し引きする。空気にできた密・疎の変化が右へ次々に伝わる。受音膜の近くの空気が膜を押し引きし、膜が振動する。各空気粒子は元の位置付近で往復し、左から右まで同じ粒子が移動したのではない」。

高校受験の記述では、図に書かれた名称を使い、「何が」「何を」「どうした」の主語と動作を省かないと、因果が伝わります。

誤答を直して次の学びへつなげる

「警報器の音が受音膜へ届いた」だけでは、現象を言い換えただけです。間の空気の働きが説明されていません。「空気が右へ流れて膜を押した」も、粒子の往復と密・疎の伝わりを混同しています。

ここまでで、空気中の伝わりは説明できました。では、箱の中が水ならどうなるでしょう。金属の棒でつないだらどうでしょう。物質が違っても振動は伝わるのか、物質がなければどうなるのか。これは次の「音を伝える物質」で、比較実験を使って確かめます。

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。