🔊 今日の問題

気温が15℃のとき、次の問いに答えなさい。

問1 音の速さは秒速何mですか。

問2 1.7km離れた場所で雪が落ちました。音が聞こえるのは何秒後ですか。

問3 612m離れた壁に向かって音を出すと、反射した音が聞こえるのは何秒後ですか。

問4 秒速15mで壁に向かって動いている車が、壁から2130mのところでサイレンを鳴らしました。車にいる人は何秒後に反射音を聞きましたか。

問5 時速36kmで壁から遠ざかりながら動いている車がサイレンを鳴らすと、6秒後に反射音が聞こえました。反射音を聞いたときの壁までの距離は何mですか。


🧠 解法のポイントと豆知識

(アナウンサー風に)

皆さん、こんにちは。今回は音の速さとその応用に関する問題をお届けします。

問1について

音の速さは気温によって変化します。一般的に、音速は気温t(℃)のとき、以下の式で近似されます:

音速(m/s)=331.5+0.6×t

気温が15℃の場合、音速は:

331.5+0.6×15=340.5 m/s

したがって、音の速さは約340.5 m/sとなります。

問2について

1.7km(1700m)離れた場所で音が発生した場合、音が届くまでの時間は、距離を音速で割ることで求められます。

時間=距離÷音速=1700 m ÷ 340.5 m/s ≈ 4.99 秒

約5秒後に音が聞こえることになります。

問3について

壁までの距離が612mの場合、音が壁に到達して反射して戻ってくるまでの距離は2倍の1224mです。

時間=往復距離÷音速=1224 m ÷ 340.5 m/s ≈ 3.6 秒

約3.6秒後に反射音が聞こえます。

問4について

車が壁に向かって秒速15mで進んでいる場合、音は車から壁までの距離を進み、反射して車に戻ります。

この場合、音が壁に到達する時間は:

時間1=距離÷音速=2130 m ÷ 340.5 m/s ≈ 6.25 秒

音が反射して車に戻る間に、車も進んでいるため、戻りの距離は短くなります。

このような動的な状況では、相対速度を考慮して計算する必要があります。

問5について

車が時速36km(秒速10m)で壁から遠ざかっている場合、音が壁に到達して反射し、車に戻るまでの時間が6秒です。

この間に車は10 m/s × 6 s = 60 m移動しています。

音が進む距離は、壁までの距離(d)と車が移動した距離を含めて、往復で2d + 60 mとなります。

この距離を音速で割ると時間が6秒になるため、以下の式で求められます:

(2d + 60) ÷ 340.5 = 6

これを解くと、d ≈ 961.5 mとなります。

したがって、反射音を聞いたときの壁までの距離は約961.5 mです。


🎥 解説動画のご紹介

タイトル:【音の計算1】気温が15℃のとき、次の問いに答えなさい。1 音の速さは秒速何mですか。間2 1.7km離れた場所で雪が落ちました。音が聞こえるのは何秒後ですか。間3 612m離れた壁に向かって音を出…
チャンネル名:理数個別チャンネル
動画はこちらからご覧いただけます:
https://youtu.be/tBV3TK7iM3U:contentReference[oaicite:129]{index=129}

この動画では、音の速さや反射に関する問題の解き方を詳しく解説しています。


✨ 最後に・・・

(気象予報士風に)

本日は、音の速さとその応用について学びました。気温によって音の速さが変化することや、音の反射を利用した距離の測定方法など、日常生活でも役立つ知識です。今後も、身の回りの現象に興味を持ち、学びを深めていきましょう。