LastUpDate 2016/03/18
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音の速さ

AくんとBさんは、音の伝わり方について、下の手順①~③で実験を行った。二人は向かい合って立っており、二人とも、光と音が同時に出る競技用ピストルを持っている。さらに、Aくんは、ストップウォッチも持っている。

手順① Aくんは競技用ピストルを鳴らすと同時に、ストップウォッチをスタートさせた。
手順② Bさんは、Aくんの競技用ピストルから出た音を聞いた瞬間に競技用ピストルを鳴らした。
手順③ Aくんは、Bさんの競技用ピストルから出た音を聞いた瞬間にストップウォッチを止めた。

実験の後にBさんは、「Aくんの競技用ピストルの光が見えてから、その後に音が聞こえてきたわ。」と言った。そのように音が聞こえる理由を、速さという語を用いて説明せよ。

実験で、Aくんがストップウォッチではかった時間は1.6秒であった。この結果から、AくんからBさんまでの距離を求めよ。ただし、音は1秒間に340m進むものとし、刺激を受けてから反応が起こるまでの時間は考えないものとする。

音が空気中を伝わる速さを調べるために、次の実験を行った。

手順① 生徒が20mの間隔で一直線上にならび、競技用ピストルの係の人に背を向け、手をあげて立った。
手順② 係の人が競技用ピストルをならし、音が聞こえたら生徒は手をおろした。このようすを、生徒全員が撮影できる位置からビデオで記録した。
手順③ ビデオを再生し、競技用ピストルの係の人に最も近い生徒が手をおろしてから、その生徒より100m先の生徒が手をおろすまでの時間をはかったところ、0.29秒だった。


音が空気中を伝わる速さは何m/sか。四捨五入して整数で求めよ。ただし、それぞれの生徒がピストルの音が聞こえてから手をおろすまでの時間は、全員等しいものとする。

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