中学理科「モノコードの定期テスト予想問題」

中学理科「モノコードの定期テスト予想問題」です。

モノコードの定期テスト予想問題

下の図のように、モノコードの中央にことじを置き、Aの部分の弦をはじく実験を行った。このとき出た音をマイクロフォンで拾い、コンピューターに通すと、図のような波形が見られた。これについて、以下の各問いに答えよ。

（1）次の①、②の振動のようすとして、それぞれ最も適当なものを、下のア～エから選び、記号で答えよ。
①　Aを実験よりも強くはじいたとき
②　ことじを左に動かして、実験と同じ強さではじいたとき

（2）弦の音を高くするために、弦を張る強さを変えた。次の文は、その説明をしたものである。（　）の中から適当なものを選び、記号で答えなさい。

（3）実験で出た音の振動数は何Hzか。ただし、グラフの1目盛りを0.001秒とする。

モノコードの定期テスト予想問題の解答・解説

（1）①エ　②イ

①のように強く弦をはじくと大きな音が出ます。大きな音は振幅が大きいです。高さは変化していないので振動数には変化が見られません。したがって、振幅だけが大きくなっているエが答えになります。
②のようにことじを左に動かすと、振動する弦の長さが短くなり、高い音が出ます。高い音は振動数が多いので、答えはイとなります。

（2）①ア　②ア

音を高くする必要があるので、振動する弦の重さを軽くすればよいです。弦を軽くするには、弦の長さを短くする、弦の太さを細くする、弦を強く張るという方法があります。弦を強く張ると、弦が引き伸ばされ細くなります。また、高い音は振動数が多く、低い音は振動数が少なくなります。

（3）500Hz

振動数は1秒間に振動した回数をいいます。図の波形では、0.002秒間で1回振動しているのがわかるので、振動数は比例式を立てて、
0.002秒：1回＝1秒：ｘ回
これを解くと、振動数は500Hzとなります。