🚢 今日の問題
空気中を伝わる音の速さを毎秒340mとして、次の問いに答えなさい。
問1 毎秒10mの速さで、岩壁に向かって進む船が笛を鳴らしたところ、3秒後に反射音を聞きました。反射音を聞いたときの船の位置は、岩壁から何mのところですか。
問2 問1のとき7秒間汽笛を鳴らしたとすると、岩壁からの反射音は何秒間聞こえましたか。
問3 問2のとき1秒間に3回の割合で汽笛を鳴らしたとすると、反射音は1秒間に何回の割合で聞こえましたか。小数第2位を四捨五入して答えなさい。
🧠 解法のポイントと豆知識
（テレビのコメンテーター風に）
皆さん、こんにちは。今日は音の反射と動く物体に関する問題を取り上げます。音の速さと物体の動きを組み合わせた問題は、物理の中でも興味深いテーマですね。
問1について
船が毎秒10mで岩壁に向かって進んでおり、笛を鳴らしてから3秒後に反射音を聞いたとのことです。この間に音は岩壁まで行き、反射して船に戻ってきます。
音の速さは毎秒340mなので、3秒間で音が進む距離は：
340m/s × 3s = 1020m
この距離は、音が往復した距離です。したがって、音が片道で進んだ距離は：
1020m ÷ 2 = 510m
しかし、船は音が往復する間に前進しています。船が3秒間で進む距離は：
10m/s × 3s = 30m
したがって、笛を鳴らした時点での距離は：
510m - 15m = 495m
反射音を聞いたときの船の位置は、岩壁から：
495m - 30m = 465m
問2について
船が7秒間汽笛を鳴らした場合、岩壁からの反射音が聞こえる時間を求めます。音が往復する時間は、片道の距離を音速で割り、往復なので2倍します。
音が往復する時間 = (距離 × 2) ÷ 音速
船が進むため、距離は時間とともに変化しますが、平均的な距離を用いて近似します。
平均距離 ≈ 495m - (10m/s × 3.5s) = 460m
往復時間 ≈ (460m × 2) ÷ 340m/s ≈ 2.7s
したがって、反射音が聞こえる時間は：
7s - 2.7s = 4.3s
問3について
1秒間に3回の割合で汽笛を鳴らした場合、反射音は1秒間に何回の割合で聞こえるかを求めます。
ドップラー効果を考慮すると、反射音の周波数は以下の式で求められます：
反射音の周波数 = 元の周波数 × (音速 + 船の速度) / (音速 - 船の速度)
= 3回/s × (340 + 10) / (340 - 10)
= 3 × 350 / 330 ≈ 3.18回/s
小数第2位を四捨五入すると、約3.2回/sとなります。
🎥 解説動画のご紹介
タイトル：【音の計算2】空気中を伝わる音の速さを毎秒340mとして、次の問いに答えなさい。問1 毎秒10mの速さで、岩べきに向かって進む船が笛を鳴らしたところ、3秒後に反射音を聞きました。反射音を聞いたときの…
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/uVFUYHryGN0:contentReference[oaicite:137]{index=137}
この動画では、音の反射と動く物体に関する問題の解き方を詳しく解説しています。
✨ 最後に・・・
（youtuber風に）
今回は、音の速さと動く物体に関する問題を解説しました。音の反射やドップラー効果など、物理の面白さが詰まった内容でしたね。これからも、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！