スローの音の遊び方
- 実験を選び、カードで振動数またはおくれの時間を読もう。音の速さは340 m/sです。
- 音には λ = v ÷ f と T = 1 ÷ f を、かみなりとこだまには d = v·t を使おう。
- 予想を入力してスタートを押そう。音はぐっとスローで、かみなりとこだまは実時間で進みます。
- オレンジの印を、空気の密の部分や、雷雲やがけの実際の位置とくらべよう。
音は波
スピーカーのコーンやギターの弦が振動すると、となりの空気をおして縮め、それからもどって空気を広げます。縮められた密の部分はその先の空気をおし、こうして密の部分が外へ伝わっていきます。空気中では約340 m/sです。空気そのものはどこにも行きません。各部分は、音が進む向きにそって前後に動くだけです。だから音は縦波で、ロープが横に動くロープの波とはちがいます。振動数は1秒に出ていく密の部分の数で、音の高さを決めます。人には約20 Hzから20000 Hzまで聞こえます。周期 T = 1 ÷ f は密の部分と部分の間の時間、波長 λ = v ÷ f はその間のきょりです。低い音の波は何mもの長さがあり、いちばん高い音の波は指より短いのです。光はほぼすぐにとどくので、かみなりの音のおくれは、音があなたにとどくまでの時間です。こだまははね返った音なので、きょりを2回進みます。
学習に絞ったモデル
音は約15 °Cの空気中と同じ340 m/sで進み、とちゅうで何も失われません。音はその振動数の分だけスローにするので、1回の振動が画面上で1秒になります。空気は点でかき、前後の動きは大きく拡大しています。かみなりとこだまは実時間で進みます。いなずまの光はすぐにとどくものとしますが、これは数百万分の1秒の範囲で正しいです。がけは音をすべてはね返します。2%以内の答えは正解です。