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4 音の性質について調べるために,次の実験を行った。 1~4の問いに答えなさい。
図 1
〔実験1] 図1のように, 弦Aの一方の端を壁にねじでしっ
かりと固定し, 三角形をした2つの木片と滑車を通
してもう一方の端に物体Pをおもりとしてつるした
のち、2つの木片の間の弦の中央をはじいて音を出
し出た音の波形をオシロスコープで観察できるよ
うにした。
〔実験2〕 弦Aと物体Pのほかに, 弦Aと同
じ材質でできていて太さが異なる弦B
と、物体Pと質量が異なる物体Qも用
意して、表に示したような条件 ①~④
で弦をはじき、出た音のようすを比べ
た。図2は、表の条件 ① ではじいたと
きに出た音の波形を模式的に表したも
のであり,横軸は時間を, 縦軸は振幅を示している。
表の条件①と条件② で弦をはじいたときの音の波形
を比べると、図2の長さXは,条件 ② のときのほう
が条件①のときよりも短くなった。 また, 条件②と
条件④で弦をはじいたときの音の波形を比べると,
0.01秒
図2の長さXは条件②のときのほうが条件 ①のとき
よりも短くなった。 なお、図2の長さYについては、条件 ①~条件 ④ ですべて同じ
であった。
1 下線部の結果から、条件 ② で弦をはじいたときに出た音の高さは、条件① で弦をはじいた
ときに出た音の高さと比べてどのようなちがいがあったことがわかるか, 簡単に書きなさい。
2 表の条件①ではじいたときに出た音の振動数は何Hzか,図2から求めなさい。
3 〔実験2]の結果から考えられることを, アーカからすべて選び、その記号を書きなさい。
ア 弦Aは弦Bより細い。
イ 弦Aは弦Bより太い。
23
②
-4-
弦A
A
滑車
Q
B
B
ウ物体Pは物体Qより質量が大きい。
オ条件①のときは条件 ② のときより弦を強くはじいた。
カ条件②のときは条件 ④ のときより弦を弱くはじいた。
4 次の
まるものをア、イから一つずつ選び, その記号をそれぞれ書きなさい。
表
条件弦物体 2つの木片の間の距離
P
30cm
Q
P
Q
- 30cm-
・木片
物体P
ねじ、
X
30cm
図 2
30cm
30cm
10
弦A
物体Pは物体Qより質量が小さい。
は,〔実験2〕について, 生徒が先生と交わした会話である。⑩~にあては
生徒: 条件 ①~条件では,どれもちがった音が出て興味深かったです。
先生: そうですね。 〔実験2では弦の太さと弦につるす物体の質量を変えましたが, 2つ
の木片を動かしてはじく部分の弦の長さを変えても、出る音は変わってきます。 そ
れでは、図1の装置を使って最も低い音を出すにはどうすればいいと思いますか。
生徒: 弦 [アA [B] に物体 ⑥ [ア P イQ〕 をつるして、2つの木片の
間の距離はできるだけⓢ [ア 長く イ短く] すればいいですか。
先生: そのとおりです。 実際にその条件で弦をはじいて確かめてごらんなさい｡
