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これまでの大科学実験

実験01 音の速さを見てみよう!

1.7kmの一直線の道に86人が並んで、音が聞こえた人は旗をあげるという実験。いったい、音の速さはどれくらい?

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※番組の配信は2014年3月31日をもって終了しました

コラム今回の実験 「音の速さを見てみよう」

音が伝わる速さを普段の生活で意識することはあまりないですよね。『大科学実験』で試したように、音は1秒間に約340mも伝わります。10m離れた相手の声だって約0.03秒で届くから、口の動きと音が合わずに「ん?」と感じることはないでしょう。100m離れると0.3秒だから気がつきそうですが、遠すぎて口の動きは見えないですよね。

音の“速さ”を実感できるのは、季節外れですが花火や雷でしょう。花火を少し離れた場所で見ていると、パァと空で花火が開いて、少したってから音が聞こえたりします。雷もピカッからゴロゴロの間までに少し時間があります。

なぜ「遅れ」が出るのかはわかりますか? これは音よりも光の方がずっと速く伝わるから。光と音が同じ場所から一緒に走り始めても、光の方が音よりもずっと速いので、音が後から遅れて届くのです。光の速さは1秒間に約30万kmですから(キロメートルですよ!)、音とは比べものになりません。昔、NHKの「みんなの歌」で「地球を7回半まわれ」という歌がありましたが、これは光速のこと。光の速さで地球を回ると、1秒間に7回半も回れます。これはさすがに『大科学実験』でも試せないかな?

音の速さに戻りましょう。たいていの本には音の速さは1秒間に「およそ340m」とか「約340m」となっています。これは、例えば「本当は339.143なのだけれど約340にした」というのではなく、音の速さは気温や気圧によって変わるからです。『大科学実験』で試した場所みたいに風があると、その影響も受けます。なので「約」がつきます。

ところで、「音の伝わる速さは秒速約340m」というときには、そもそも「空気中で」という前提があります。水の中だともっと速いですし、聞こえる感じも違います。壁も伝わる音も空気中とは違います。『大科学実験』では1.7km先まで伝わらない音がありましたが、水や壁などを伝わる場合、音は弱まらずにもっと遠くまで伝わります。

速さの違いを実感するのは難しいのですが、弱まらずに伝わる方はわりと簡単に体験できます。長い壁があったら、お友だちと2人で試してみて下さい。1人が壁に耳をぴったりとあて、もう1人が硬い物で壁を軽く叩きます。耳を壁から離したり、くっつけたりして、比べてみて下さい。

またまた季節外れですが、人のいないプールで泳ぐ機会があったら、水の中でも試してきて下さい。プールの壁や底を硬い物で軽く叩いてもらい、離れたところからその音を聞いてみましょう。壁に耳をくっつけなくても大丈夫。両方の耳から、音がすごく近くで鳴っているように聞こえるはずです。水の中に潜(もぐ)って聞いた場合、頭を水から出した場合、いろいろ試してみて下さい。でも、くれぐれも気をつけて下さいね!

下のページに番組制作ウラ話を書いています。こちらも、ぜひどうぞ!

詫摩雅子/元 日経サイエンス編集部
日経サイエンスブログ

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