「ピーボー、ピーポー」と大きなサイレンを鳴らし、急病や事故の時に大きな助けとなる救急車。私たちが安心して生活するためには、無くてはならないものですよね。 でも、「救急車が近づいてきて通り過ぎるときの音って、何だか変。。。( ̄〜 ̄;) 」って感じたことはないでしょうか? (◎0◎;) そう、救急車がサイレンを鳴らして、とぉ〜くの方から近づいてくると、サイレンの音はだんだん高くなってきて、通り過ぎた瞬間から音が低くなっているんですよね。 (その音を言葉で表現できないのが、なんとも残念なのですが。。。(>へ<)) うん、そ〜言われてみれば、そんな気がするなぁって思われたかたもいるかと思います。( (◎0◎;) では、一体、なんでこんな現象が起きているのでしょう? ?(゜_。)? 今回は、この現象について考えてみましょう(*^ー^)ノ この現象、実は「音が波」だっていうことと、「救急車が動いている」っていう2つのことが絡み合って生じている現象なんです。(●^o^●) 「音って何?」や「音にも色々あるけれど」のページで説明したように、音っていうのは、空気が振るえて伝わる波なのです。この音の波って、音を発生させるもの(今の場合だと救急車)が動くと、私たちには救急車が出している音の周波数が変化して聞こえるのです。 っと、言葉だけで表現しても。。。イメージがつかめないですよね。( ̄〜 ̄;) では、下の図を見ながら少しづつ考えていきましょう。 まずは、初めに救急車が動いていない時を考えてみたいと思います。 ちょっと下の図を見て下さい。救急車が止まっているときに、サイレンを鳴らした場合の音波の伝わり方を示してみました。 この図から、救急車が止まっているときは、「音波はどの方向にも同じ間隔」で伝わるっていうことがわかると思います (*^_^*) 「音波と音波の間隔」これがこの後、ポイントになってきますので、よぉ〜く覚えておいて下さい。( ̄− ̄)ゞ ちなみに、この状態で、救急車のサイレンを聞いても、「ピーポー、ピーポー」と、いつもどの場所でも全く同じ様に聞こえます。 (*^_^*) それでは、今度は救急車が動いているときを考えてみましょう! さっきと同じように、救急車が動きながら、サイレンを鳴らしているときの、音の伝わり方はこんな感じになります。 この図からわかることは。。。そう!救急車の前では音波の間隔が小さく、救急車の後ろでは音波の間隔が大きくなっているっていうことですよね。 L(・o・)」 初めのサイレンの音は、その音が出された場所を中心にして音波が広がります、そして、その次のサイレンの音波は救急車が動いているから、その中心は救急車が動いた分だけずれる。さらにその次のサイレンの音波はまた救急車が動いた分だけずれる。。。と、音波の広がる中心が救急車が動いた分だけ少しずつずれていきます。 このため、音波はこの図の様な感じで広がることになるのです。 では、音波と音波の間隔が違うっていうことは、どういうことを意味しているのでしょうか? ![]() 今度は右の図を見て下さい。 周波数が100Hzと200Hzの波を示してみました。 100Hzと200Hzの波、二つを見比べると、波と波の間隔が違っていることがわかると思います。 そう、周波数が高い音波(高い音)の方が、波と波の間隔が狭いのですね。 つまり、音波と音波の間隔が狭い所は、音が高くなっていて、波と波の間隔が広い所は、音が低くなっているということになります。 だから、波と波の間隔が狭くなっている救急車の前側では、サイレンは高い音に聞こえ、反対に、波と波の間隔が広くなっている後ろ側では、サイレンは低く聞こえるのです。 このようなことが起こっているため、救急車が近づいてきて通り過ぎると、サイレンの音が変化して聞こえているのです。 この現象のことを、「ドップラー効果」って言います。結構有名な名前なので、ご存じの方も多いかと思います(●^o^●) この現象は、もちろん救急車のサイレンだけでなく、パトカーのサイレン、電車の中で聞く踏切の音などでも生じていますよね。 最後におまけですが、実はこのドップラー効果っていう現象、光でも全く同じことがいえるのです。 だから、緑色の光を出すものが、光と同じくらいの速さで動いていたら、他の色の青や、赤で見えたりすることもあるそうなんです。 これを「光のドップラー効果」って言って、天文学の世界(宇宙)では、よくある現象なんだそうです L(・o・)」 見える色が変化する。。。原理はわかっても、よく考えてみると不思議ですね ♪┌(・。・)┘♪└(・。・)┐♪♪┌(・。・)┘♪└(・。・)┐♪ ♪┌(・。・)┘♪└(・。・)┐♪
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