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音はゲジゲジ? 

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みなさん、こんにちは、

今日は音の「正体」の話です。空気中を進む音は目に見えないので、一体何が進んでいるのかイメージしにくいですね。音は風のような空気の流れではありません。空気が流れていくわけではないのに、どうして音というものが伝わっていくのでしょう?

 
次の図を見てください。これが音が伝わる仕組みです。
 

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                図1 空気中を音が伝わる様子
 
これは、1秒間の振動数が1000Hz(ヘルツ)の音が、長さ1メートルの空気中でどのように伝わっていくかを表しています。音は15℃で1秒間に340メートル進みます。振動数が1秒間に1000回ですから、340メートルに1000個の波が入っているはずです。つまり、波長と呼ばれる1つの波の長さは340÷1000で、0.34メートル(34センチメートル)となりますから、上の図で1メートルの中に3つほどの波が入っているのが納得できます。
縦線は、音がこの場所に届く前の空気の位置を表しています。中央の1本の線を赤くしてみました。それぞれの場所の空気は左から押されて、将棋倒しのように順番に右に動き、そのあと、左から順に揺り戻して順番に左に動きます。赤線の動きを見れば分かるように、それぞれの場所の空気は左右に振動しているだけなのに、波が右に動いていくのがわかりますね。これが音波なのです。だから、風が流れなくても音が伝わっていくのです。
ここで、ちょっといたずらしてみましょう。

図1のそれぞれの縦線の上端を、音波が流れてきていないときの元の位置に固定してみましょう。

 

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                 図2 音波ゲジゲジ
 
この動き、どこかで見たことありませんか?そう、ゲジゲジの足の動きそっくりですね!一部の魚のひれの動きもこれに似ています。コンピュータグラフィックスでアニメーションを作るときにも使えそうですね。

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