高校物理 要点・解法ノート
必須

音の性質と音速

着眼点音は空気中を伝わる縦波。高さ=振動数、大きさ=振幅、音色=波形。空気中の音速は気温で変わる。

V=331.5+0.6t\ [\mathrm{m/s}]

t は気温(℃)。

人が聞こえる音の振動数はおよそ 20 Hz〜20000 Hz。音も反射・屈折・回折・干渉をする。真空中は伝わらない。

例題
1
気温 15 ℃ の空気中の音速を、V=331.5+0.6t を用いて求めよ。
解答
V=331.5+0.6\times15=340.5\ \mathrm{m/s}
答 3.4\times10^2\ \mathrm{m/s}
2
雷が光ってから 3.0 s 後に音が聞こえた。音速を 340 m/s とし、光が届く時間は無視して、雷までの距離を求めよ。
解答
340\times3.0=1020\ \mathrm{m}
答 1.0\times10^3\ \mathrm{m}
注意音が別の媒質に入っても振動数は変わらない。変わるのは速さと波長。

「音」の項目

  1. 音の性質と音速必須
  2. うなり必須
  3. 弦の固有振動(両端固定)必須
  4. 弦の振動数を変える(張力・長さ・線密度)差がつく
  5. 閉管の固有振動必須
  6. 開管の固有振動必須
  7. 気柱共鳴の実験と開口端補正差がつく
  8. ドップラー効果のしくみ(波長と相対速度)必須
  9. ドップラー効果の公式必須
  10. 動く反射板によるドップラー効果差がつく
  11. 風があるときのドップラー効果差がつく
  12. 斜め方向のドップラー効果不要

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