子供のための物理学

音の基礎知識

音はどのように移動・伝搬するのか？

ギターの弦を弾く、ドアをノックするなど、何らかの機械的な動きによって振動が発生します。 このとき、機械的な動きのあった場所の隣の分子（ドアをノックしたときに手が当たった場所など）が振動します。 この分子が振動すると、周りの分子も振動します。 この振動が分子から分子へと広がり、音になるのです。の旅に出ます。

音は分子の振動を必要とするため、物質を伝わっていかなければなりません。 宇宙空間は物質のない真空なので、とても静かです。 音を伝える物質を媒質といいます。

音速

音速とは、波や振動が媒体や物質を通過する速さのことで、物質の種類によって音の伝わる速さが大きく変わります。 例えば、音は空気より水の中の方が速く伝わり、鉄の中ではさらに速く伝わります。

乾いた空気中では、音は秒速343m（時速768m）で伝わり、この速さだと1マイル（約1.6km）を5秒程度で移動します。 水の中ではその4倍（秒速1482m）、鉄では約13倍（秒速4512m）で音が伝わります。

サウンドバリアとは？

飛行機が音速（マッハ1）を超える速度を出すことを音速突破といいます。 ほとんどの飛行機は音速を出しませんが、戦闘機の中には音速を出すものもあります。 音速を突破するとき、飛行機には結露した水滴が落ち、白い光輪のように見えてカッコいい（上の写真参照）のです。

飛行機が音速の壁を破るとき、ソニックブームと呼ばれる大きな音が発生します。 これは、音速を超えた飛行機が、いくつもの音波を寄せ集めて発生する、爆発のような大きな音なのです。

ボリューム

音の大きさは、デシベルで表します。 デシベルが大きいほど、音は大きくなります。 ささやくような小さな音は15〜20デシベル、ジェットエンジンのような大きな音は150デシベル程度です。 痛みの閾値は130デシベル程度と言われています。

大音量は耳を痛め、難聴の原因になります。 85デシベルの音でも、長時間聞いていると耳が悪くなります。 そのため、大音量の音楽を聞いたり、ヘッドホンの音を大きくしすぎないようにするとよいでしょう。

音の科学について詳しくはこちら：Sound 102

活動内容

このページに関する10問のクイズに答えてください。

サウンドエクスペリメント

音の高さ -周波数が音やピッチにどのように影響するかを学びます。

音波 - 音波がどのように伝播するかを見ることができます。

サウンドバイブレーション- カズーを作って音について学ぶ。

波動入門

波動の性質

波動特性

音の基礎知識

ピッチとアコースティック

サウンドウェーブ

音符のしくみ

耳と聴覚

波動用語集

光と光学

光入門

光のスペクトル

波としての光

フォトン

電磁波

望遠鏡

レンズ

眼と見ること

サイエンス>> フィジックス・フォー・キッズ