中1 理科 ／ 物理 ／ s1-02
音の性質（振動数・振幅・速さ）
この単元でできるようになること
- 音は物体の振動が空気などを伝わる波で、真空では伝わらないことを説明できる
- 振幅 → 音の大きさ、振動数 [Hz] → 音の高さの対応を、オシロスコープの波形から読める
- 弦の条件（長さ・太さ・張り）と音の高さの関係が言える
- 音の速さ（空気中で約 340 m/s）を使い、距離 = 速さ × 時間 の計算（花火・雷・やまびこ・往復）ができる
入試での位置づけ
オシロスコープの波形比較（どれが高い音か・大きい音か・同じ高さか）と音の速さの計算（やまびこの「往復」・光と音のずれ）が 2 本柱。波形の「1 回の振動」の読み取り（目盛りから振動数を求める）がよく出ます。
1. 音の伝わり方
まずここだけ
- 音は物体（音源・発音体）の振動が、空気などを次々に振動させて伝わる。
- 固体・液体・気体のどれでも伝わる（糸電話・水中）。真空では伝わらない（空気を抜いた容器の中のブザーは聞こえなくなる）。
- 音の速さ：空気中で約 340 m/s（気温で少し変わる）。水中や固体中ではもっと速い。光（約 30 万 km/s）よりずっと遅い → 花火は光が見えてから音が聞こえる。
2. 音の大きさと高さ
まずここだけ
| 音の性質 | 決まるもの | 波形で見ると |
|---|---|---|
| 大きさ | 振幅（振れはば） | 山の高さが大きい → 大きい音 |
| 高さ | 振動数（1 秒間に振動する回数、単位 Hz） | 波の数が多い（山の間隔がせまい） → 高い音 |
振幅：振動の中心からの最大のずれ。 振動数：1 秒間の振動の回数。周期（1 回の振動にかかる時間）の逆数。
1 回の振動に 0.005 秒 → 振動数 = 1 ÷ 0.005 = 200 Hz 0.01 秒の間に 4 回振動 → 4 ÷ 0.01 = 400 Hz
弦の音を高くする：短くする・細くする・強く張る。大きくする：強くはじく（振幅を大きく）。
人の耳：約 20〜20,000 Hz が聞こえる範囲。これより高い音が超音波（イルカ・コウモリ・魚群探知機）。
モノコード：弦の長さ（ことじの位置）・張り（おもり）・太さを変えて調べる装置。
3. 音の速さの計算
ここまでできれば十分
距離 = 速さ × 時間、速さ = 距離 ÷ 時間
花火：光が見えて 3 秒後に音 → 340 × 3 = 1,020 m（光は一瞬で届くとみなす） 雷：光って 5 秒後 → 1,700 m
やまびこ・反射：音が往復するので、距離 = 速さ × 時間 ÷ 2。
山に向かって叫び、4 秒後にやまびこ → 山までの距離 = 340 × 4 ÷ 2 = 680 m 校舎までの距離 170 m で手をたたく → 反射音が聞こえるまで 340 m ÷ 340 = 1 秒
速さを求める：
1,020 m 離れた地点に音が 3 秒で届いた → 1,020 ÷ 3 = 340 m/s
A と B で時間差：遠い地点ほど遅れて聞こえる。差の距離 ÷ 340 = 時間差。
4. よくある間違い
- 振幅が大きいと「高い音」とする（大きい音。高さは振動数）
- 波形で山の間隔がせまいほうを「低い音」とする（せまい = 振動数が多い = 高い）
- やまびこの距離計算で ÷2 を忘れる（往復）
- 「音は真空でも伝わる」（伝わらない。光は伝わる）
- 弦を「長く・太く・ゆるく」で高くなるとする（逆）
5. 自己チェック
- 音 = 振動。真空では伝わらない。空気中約 340 m/s
- 振幅 → 大きさ、振動数（Hz）→ 高さ
- 振動数 = 回数 ÷ 時間 = 1 ÷ 周期
- 弦：短く・細く・強く張る → 高い
- やまびこは往復 → ÷2
6. 小テストへ
→ 小テスト（s1-02）
関連する単元
参考資料
- 文部科学省『中学校学習指導要領（平成29年告示）解説 理科編』── 第 1 分野「(1) 身近な物理現象 ア(ア) 光と音（音の性質）」
受験のしらべ ／ https://juken-shirabe.com/koko/science/s1-02/ ／ 更新 2026-09-12