共鳴箱の有無を比べて振動の伝達経路を読もう

このレッスンの役割

前のレッスンでは、音叉の枝の振動を止めると音も止まることから因果を確かめました。今回は、振動している音叉の柄を木製の共鳴箱へ当てた場合と、手で持った場合を比べます。音叉の振動が箱へ渡り、広い面が周囲の空気を振動させる経路を資料から読み取ります。

知る・理解する

音叉の枝が振動すると、その振動は柄にも伝わります。柄を共鳴箱へ固定したり、木の板へ軽く当てたりすると、箱や板も振動します。音叉の枝だけより広い面が空気を押し引きするため、離れた音センサーで大きな値を測る場合があります。

同じ音叉を同じ方法で打ち、センサーまでの距離をそろえた例を見ます。

具体例で使う

表では、音叉を打たない条件の値が3なので、周囲には小さな背景音があります。音叉を手で持つと24、共鳴箱へ固定すると61です。音叉の種類とセンサー位置が同じなので、共鳴箱へ振動が伝わった条件で受け取る音が大きくなったと読めます。

説明は「共鳴箱が音を新しく作った」ではなく、「音叉の振動が柄を通して箱へ伝わり、箱の広い面が周囲の空気を振動させた」とします。最初の音源は音叉です。

誤答を直して次の学びへつなげる

異なる音叉を使った二条件では、箱の有無だけを比べられません。打つ強さ、音叉、センサーまでの距離をそろえます。また、受音値61が音の高さを表すとは限りません。ここで扱うのは、センサーが受けた音の大きさに関する値です。

次は、水、軽い球、停止操作、共鳴箱の実験で起こりやすい誤答を、証拠へ戻って直します。

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。