中学理科1年 光・音の世界、色々な力の世界 実力テスト２
２、音に関する実験を行いました。これについて、後の問いに答えて下さい。
〈実験1〉
2つの音叉（おんさ）A、Bを用意し、
図1のように置き、たたいて出た音の波形をコンピュータで調べました。この時耳に聞こえた音は、音叉（おんさ）Aの方が音叉（おんさ）Bより少し高かった。
（１）2つの音叉（おんさ）を強さを変えてそれぞれ2回ずつたたいて鳴らすと、次の4種類の波形が観測されました。?音叉（おんさ）Aを強くたたいたときと?音叉（おんさ）Bを弱くたたいたときに観測された波形を、次のア～エから選んでください。
答え ?[イ]、?[ア]
・音は振動数が多いほど高くなり、振幅が大きいほど大きくなります。また、強くたたくほど振幅は大きくなります。ですから、?の音叉（おんさ）Ａの音の波形は、振幅が大きく、振動数が多く表され、?の音叉（おんさ）Ｂの音の波形は、振幅が小さく、振動数が少なく表されます。
（２）（１）の?で答えた理由を、簡単に書いて下さい。
答え [音叉（おんさ）Ａは高い音が出るので振動数が多く、強くたたいているので振幅が大きい波形になります。]
〈実験２〉
Aさんが
図2のように校舎から102ｍ離れた位置から校舎に向かって大きな声をだしました、反射した声が聞こえるまでの時間を測定したら0.6秒でした。
（３）この時、声が伝わった距離は何メートルになりますか?
答え [204]ｍ
・声が伝わった距離は壁までの往復の距離になりますから、102（ｍ）×2＝204〈ｍ〉
（４）この時の声の伝わる速さを求めてください。
答え [340]ｍ／秒
・声が伝わった距離を、声が聞こえるまでの時間で割れば、声の伝わる速さがわかります。
204〈ｍ〉÷0.6〈秒〉＝340(ｍ／秒)になります。
（５）
図3のようにＡさんは図2と同じ位置に立ち、ＢさんはＡさんと校舎の間に立ちました。Ａさんが校舎に向かって大きな声を出し、Ｂさんがその声が聞こえてから校舎で反射して再び聞こえるまでの時間を測定すると、0.5秒でした。ＡさんとＢさんの間の距離は何メートルになりますか?
答え [17]ｍ
・壁からＢさんの立っているところまでの距離を出すためには、（声の伝わる速さ[ｍ／秒]）×（声が聞こえた時間[秒]）＝（声が伝わった距離「ｍ」）「往復になりますから距離を半分にします÷2」
式にあてはめてみます。
340[ｍ／秒]×0.5[秒]÷2＝85(ｍ）これでＢさんの立っている距離〈校舎から〉がわかりました。問題は、ＡさんとＢさんの間の距離ですから、(Ａさんの立っている距離)−(Ｂさんの立っている距離)＝〈間の距離〉になります。
102〈ｍ〉−85〈ｍ〉＝17〈ｍ〉になります。
（６）図3の位置でＢさんが校舎に向かって大きな声を出して、校舎で反射した声がＡさんに聞こえるには、何秒かかると考えられますか?
答え [0.55]秒
・ＡさんとＢさんとの間の距離は17メートルということはわかっていますから、音の進んだ距離はＢさん～校舎～Ａさんになりますから、85（ｍ）＋102（ｍ）＝187〈ｍ〉になります。
求めているのは、声のかかった時間になりますから、「声の進んだ距離」を「声が伝わる速さ」で割れば「かかった時間」がわかります。
187（ｍ）÷340（ｍ／秒）＝0.55（秒）
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