156 〈音の伝わる速さ 次の文章を読み,あとの問いに答えなさい。 空気中を音が伝わる現象は,音を出す物体が空気を振動させ、その空気の振動がまわりの空気に伝 わることで生じる。 この音が伝わる速さは音を出している物体の速さに影響されない。また,1秒間 に空気が振動する回数を振動数といい, その単位はHz(ヘルツ)で表される。 水平でまっすぐなレールの上を電車が一定の速さ61.2km/hで走っている場合を考える。 この電車 の先頭にはAさんが乗っていて, 電車の前方には止まっているBさんがいるとする。 AさんとBさんとの間の距離が170mになったときから,Aさんが振動数 1900Hzの音が出る笛を 2秒間吹き続けた。 ただし, この笛の音が 空気中を伝わる速さは340m/sであり,風 はないものとする。 また, 笛の音は最初か ら最後までBさんにはっきり聞こえている ものとする。 Joule (36) (1) この電車の速さは何m/sか。 (2) Aさんが笛を吹き始めてから、Bさんに笛の音が聞こえ始めるまでに何秒かかるか。 AXA (千葉・東邦大付東邦高) Aさんが笛を吹き終えてから, Bさんに笛の音が聞こえなくなるまでに何秒かかるか。 TUCE ANY B ア 音の振動数が大きくなるため, 音は高くなる。 イ 音の振動数が大きくなるため, 音は低くなる。 ウ音の振動数が小さくなるため, 音は高くなる。 エ音の振動数が小さくなるため, 音は低くなる。 オ音の振動数は変わらないが,音は大きくなる。 〕 ] (4) Bさんは何秒間笛の音を聞くことになるか。 〕 (5)(4)で笛の音が聞こえている間にBさんのところでは3800回空気が振動したことになる。Bさん が聞く笛の音の振動数は何Hzか。 (205 〕 ( (6) 一定の振動数を出している物体がある。 この物体が止まっている人に近づいてくる。 この物体が 止まったまま音を出す場合と比べ,この人が聞く音がどのように変化するかについて述べた文とし て,最も適当なものを次のア~オから1つ選び,記号で答えよ。

156 (1) 17m/s (4) 1.9 秒間 解説 (1) (2) (3) 61200m 3600 s 170m 340m/s = 0.5s (2) 0.5秒 (5) 2000 Hz = 0.4s =17m/s 170m-17m/s ×2s=136m 136 m 340m/s (3) 0.4秒 (6) ア (4) 2+ 0.4-0.5=1.9s (5) 3800回 1.9s=2000Hz (6) 止まったままだと1900Hzだった音が近づいて くるときBさんには2000Hzの音に聞こえる。 こ のように, 音源が近づいてくると振動数が大きく なり,音が高くなる。 このような現象をドップ ラー効果という。