A, B, Cさんが一直線上に並んでおり、Aさんが鳴らした号砲の煙が見えてから音が聞こえるまでの時間が、Bさんは0.25秒、Cさんは1.00秒である。この状況下で、音の伝播、速度、距離、反射音、共鳴現象、ドップラー効果に関する様々な質問に答える。

1. 問題の内容

A, B, Cさんが一直線上に並んでおり、Aさんが鳴らした号砲の煙が見えてから音が聞こえるまでの時間が、Bさんは0.25秒、Cさんは1.00秒である。この状況下で、音の伝播、速度、距離、反射音、共鳴現象、ドップラー効果に関する様々な質問に答える。

2. 解き方の手順

(1) 号砲の音が聞こえたのは、何が音の振動を伝えたためか？

**解答:** 空気

(2) 号砲の煙が見えてから音が聞こえるまでに時間がかかったのはなぜか？

**解答:** 音の伝わる速さは光の伝わる速さよりも遅いから。

(3) 音が伝わった速さは何m/sか？

AさんとCさんの距離は$136 + 255 = 391$ m。

Cさんが音を聞くまで1.00秒なので、音速vは

$v = \frac{391}{1.00} = 391$ m/s

**解答:** 391 m/s

(4) AさんとBさんとの距離は何mか？

Bさんが音を聞くまで0.25秒なので、AさんとBさんの距離dは

$d = 391 \times 0.25 = 97.75$ m

**解答:** 97.75 m

(5) Cさんが、校舎にはね返った号砲の音を聞くのは、煙が見えてから何秒後か。

Aさんと校舎の距離は136 m。校舎からCさんまでの距離は$136 + 391 = 527$m

音は136 m進んで校舎で反射し、527 m進んでCさんに届く。

音の進む距離は$136 + 527 = 663$ m。

音が663 m進む時間は $663/391 = 1.695$ 秒。

したがって、煙が見えてから1.695秒後に音が聞こえる。

**解答:** 1.695 秒後

(6) 右の図2のような実験器具を2つ向かい合わせておき、一方をたたいて音を出し、そのたたいた方の道具を手で握って音を消すともう片方は鳴っていた。

① この実験器具の名前を答えよ。

**解答:** 音叉

② この実験のような現象を何というか。

**解答:** 共鳴

③ 次の文中で正しい方を記号で答えよ。

サイレンを鳴らしながら救急車が目の前を通り過ぎるとき、近づいてくる間はサイレンの音は、a(ア:高く イ:低く)聞こえ、通り過ぎるとb(ア:高く イ:低く)聞こえる。

**解答:** a(ア: 高く), b(イ: 低く)

④ ③の現象を何というか。

**解答:** ドップラー効果

3. 最終的な答え

(1) 空気

(2) 音の伝わる速さは光の伝わる速さよりも遅いから。

(3) 391 m/s

(4) 97.75 m

(5) 1.695 秒後

(6) ① 音叉, ② 共鳴, ③ a(ア), b(イ), ④ ドップラー効果