オシロスコープで音を波の情報にして振幅&振動数を調べて音の特徴を知ろう!【中1物理】

今回の学習で学ぶこと
  • オシロスコープの波の見方がわかる!

ねぇねぇなんで人間って人によって声が違うの?

いい疑問だね!
音の違いは体格や声帯の違いで生まれるよ!

楽器と同じか

そうだね大きい楽器や小さい楽器を比べると音が違うもんね

じゃあ音はいろんな情報があるんだね!

ううん!実は音には「大きさ」と「高さ」の情報しかないんだ!

それだけなんだ!

じゃあ今回は音の情報について学んでいこう!

楽しみだ!

それじゃあ授業スタート!

この授業はYoutubeでも解説しています!

今回は「音」が重要な学習だから、動画が見れる環境の方はこちらの方がおすすめです!

目次

音の単位は?

音の単位って知ってる?

音に単位があるの?

うん!大きさ→デシベル 高さ→ヘルツで表すんだ!

音の表し方

音の大きさ→デシベル〔dB〕

音の高さ→ヘルツ〔Hz〕

音をオシロスコープで波の形にできます!

オシロスコープは音を波の情報として、波形で表すことができる道具です。病院にある心臓の動きを波で見る心電図と同じようなイメージで大丈夫です。

音の情報は「大きさ」と「高さ」の2つなので、オシロスコープで簡単に表現することができます。

波の情報で音の高さがわかるんだ!

そういうこと!
次は波の情報についてみていこう!

オシロスコープで音の情報を波に変換することで、音の高さや大きさを知ることができる

\モノコードについてはコチラで解説しています♪/

音の波の読み方

オシロスコープで作った波を読み取っていこう!

こんな波だね

まずは用語を覚えよう!

音の情報

振幅・・・音の大きさを示す

振動数・・音の高さを表す

波の数がわかりにくいね

波は上がって下がって戻ったら1つの波って数えるんだ

波の数え方

振動数は時間と一緒にみるのが大切!

振動数は1秒間に何個の波が来たかを示すから、グラフから1つの波が来るまでに何秒かかったかを計算することができます

今回は0.2秒で1つの波が来るね

だから計算できるんだ!

1つの波が来るのに、0.2秒かかるって事は、1秒間で5個の波が来るってことだね!

簡単な計算だね!

うん!振幅と振動数の関係がわかれば波は完璧に理解できるよ!

振幅=大きさ 振動数=高さで読み取るんだね♪

音の波を見てどんな音なのか理解できるようになろう!

救急車のサイレンの音の高さが変わる理由は?

救急車のサイレンの音って自分に近づいてくる時と離れていく時で音が変わるよね?

確かに!なんで?

少し難しいけどドップラー効果っていうよ!

ドップラー効果とは

よく聞いてみると近づいている時は高い音に、離れていく時は低い音に聞こえます。理由は音源が移動している場合、音の速さに加えて音源の速さも関わってしまうからです。

音源が近づいている場合で音の高さを考えてみましょう。1つの波が来て次の波が来るまでの時間は、100Hzの場合は0.01秒後になります。私たちは2回目の波が0.01秒後に来たのを聞いて音の高さを判断していますが、音源が近づいている場合、1回目の波を出した場所と2回目の波を出した場所を比べると2回目の場所のほうがわずかに自分の近くになります。

その結果、2回目の波を聞くまでの時間が0.01秒よりも短い(=振動数が大きい)と感じるので、高い音に聞こえます。

この現象がドップラー効果

今度しっかり聞いてみよ♪

光と音の共通点

ちなみに光も音と同じように波で示すことができます

どっちも波で表せるんだ!

うん面白いよね!

\光についてはコチラで解説しています♪/

まとめ

今回のまとめ
  • 音の大きさはデシベル〔dB〕 音の高さ→ヘルツ〔Hz〕 で表す!
  • 振幅・・・音の大きさを示す
  • 振動数・・音の高さを表す

音の波の読み取りはできるようになろう!

今回のまとめクイズ!

次のうち「小さくて」「高い」音はどれ?
次のうち「小さくて」「高い」音はどれ?
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次の学習も一緒に頑張ろうね!

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