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#242 [科学] 音が鳴る原理。それは振動である。

第35週 第4日(木)科学「音波」

1日1ページ、読むだけで身につく世界の教養365を読破しようという企画。
この本の概要についてはこちらを一読ください。

今日は科学「音波」です。

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本の要約

音は、物質中を縦波の圧力波となって伝わる振動のことである。真空中を移動することはできない。伝わるためには仲介となる媒質が必要となる。

圧力の波は、最初の振動の向きと同じ方向に直線的に伝わっていく。バネのおもちゃ、スリンキーが延びたり縮んだりしながら進んでいくようなものだと思ってもらえればいい。これを縦運動という。1秒あたりの圧力の変動数を周波数といい、圧力が最大になる点と点の長さを波長という。

音速は、音波が伝わる媒質によって大きく変わる。一般に、個体は気体や液体よりも粒子の相互作用が強いので、個体を通るほうが音は早く伝わる。列車の振動は、空気よりも金属製のレールの方が早く伝わる。

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人の耳と動物の耳

周波数を表す代表的な単位が、ヘルツ(Hz)だ。1秒に1回の振動を1ヘルツとする。

人の耳は、およそ20ヘルツから2万ヘルツまでの周波数を聞き取ることができる。

犬とイルカは、高周波数から生まれる高温を聞き取る能力に優れている。犬は最大4万5000ヘルツまで聞き取ることができる。
イルカは20万ヘルツまで聞こえる。

像は、低い周波数を聞き取れる。最低で5ヘルツの音も聞こえる。

ヒトが振幅を知覚する能力は、年齢とともに衰える。高齢になるとしばしば補聴器が必要になるのは、そのためだ。
年齢による衰えは、なにも高年齢だけではない。10代までが聞こえる音、20代までが聞こえる音など、若うちから着々と聞こえる周波数は少なくなっている。

今のうちに聞こえる音は聴いたほうがいいかも。


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