2010 年 6月23日 音を目で見る | |||||||||||||||
今回のテーマは、「 音を目で見る 」 です。
その前に、先週の実験の結果を報告しました。 ( 先週の実験は、「音の速さをはかろう。」です。 詳細は、こちらです。) みんなで、測った結果は、 343.4 ± 64.1 m/秒 ( 279.3 〜 407.5 、 95%信頼区間) でした。 かなり、バラツキがあり、95%の信頼区間もかなり広いですが、 音速は、秒速 280m〜400m の中に、あるらしいことが分かりました。 これらの結果をプリントに印刷して、皆さんにお渡ししました。 また、時期を同じにして、NHK教育の 「科学大実験」という番組でも、音の速さを測る実験をしていました。 こちらは大規模で、20m間隔で、86人の人が旗を持ち一直線に立って(1.7km)、音の速さを計測していました。 順々に旗を揚げていく様子が壮観です。 (是非、見てみてください。 上記リンクのページで、見られます。) これを、見てもらいました。 番組で、音の速さは、約340m/秒と、結論付けていました。 私たちの結果も、平均はこれに近く、まずまずの結果と思います。
そして、いよいよ、本日の実験です。 音は、物の振動し、それが空気を伝わって、私たちの鼓膜を震わせ感じます。 ですから、物の振動や、空気の振動を目で見てもらいました。
まずは、音叉をかりての実験です。 音叉を震わせ、音叉の先端を水につけて、水面の振動を 観察します。 初めは、なかなかうまくいきません。 少しだけ、水面につけるとよいようです。 担当の先生が、とてもお上手で、児童たちに助け船を出して下さいました。
次に、でんじろう先生なども紹介している実験です。 黒いビニールをサラダボールに張って、上に塩やモールを置いて、(時期的に ねこじゃらし は 手に入りませんでした。草むらに行っても生えていませんでした。) 大声で、黒いビニールを振動させます。 音叉で、振動させている児童もいました。
あとで、聞いたのですが、・・・・ 科学クラブは理科室でやっていますが、上の階は家庭科室です。 そこでは、手芸クラブが、活動をしています。 大きな声や、大きな音が聞こえてきて、大変うるさかったそうです。 手芸クラブの先生、みなさん、どうもすませんでした。・・・ m(__)m 今後は、ドアや窓を、きちんと閉めてからやるようにします。
サラダボールの実験は、空気の振動が、黒いビニールを振動させ、 その上にある塩などの振動やできた模様を見ています。 次の実験は、クント(Wikiのページへ)の実験です。 これは、透明なパイプの中に、発泡スチロールなどの小球を入れて、 空気の振動を観察するものです。 何人かの人に、大声を出してもらいましたが、わずかに小球が動いただけでした。 マイクを通してみましたが、アンプのゲインが足りず、ほとんど振動しませんでした。 (今年から実験用アンプに、マイクアンプを内蔵しました。しかし、ゲインが足りないようです。)
発信器からの信号を入れると、激しく震動しました。(共振しました。) 管理人は、以前からホームページなどでは見たことがありますが、実際に見ると、結構感動します。 昨年度も実験しましたが、今年からは、クントの実験用のスピーカーをバージョンアップしています。 より耐入力の高い物に変えたことにより出力を上げられるため、激しい震動が見られます。 (昨年は開管でしたが、今年は閉管にしてみました。) 来年は、アンプのゲインをアップして、みなさんの声で、振動するようにしたいと思います。 ( この実験も、かなり大きな音を出しました。 手芸クラブの皆さんすいませんでした。・・・・)
次に、音で、ろうそくの火を消す実験をしました。 色々な本には、キーボードで、ド、レ、ミ、ファ、・・・と音を出すと、 次々に、コップの中のろうそくが消えていくという実験です。(テレビでも良くやっています。) 事前の予備実験で試したのですが、実際にやってみると、キーボードの音では、まったく火は消えませんでした。 ( コップと共振すると、火が振動するのですが、火の振動もわずかでした。 キーボードのスピーカの出力(音の大きさ)が、足りないようでした。) 発振機の音ですと、何とか消えました。100均で買った、大小のコップは、水を入れない状態で、 大きなコップが 648Hz、 小さなコップが 728Hzで消えました。 ( Hz ・・・ 1秒間の振動数の単位。 648Hzは、1秒間に648回振動する音。) これを実演しました。 予備実験では、両方消えたのですが、クラブの時は、小さい方しか消えませんでした。 ( 結局、時間がないため、ドレミの音で火を消す実験までは、準備できませんでした。)
最後に、輪ゴムと割り箸、紙コップを使った、ギターを製作してもらいました。 参考にさせてもらいました ・・・ 音を利用した遊び 秋山 博臣 先生 わりばしを弦楽器にしよう 愛知県教育総合センター 時間がないことが予想され、事前に準備をしておきました。 上記のページを参考に、楊枝や樹脂製の小片で、わりばしにギターのフレットのような物を接着したり、 ドレミ・・・ドの音階のフレットに当たる線を付けておきました。 時間がないので、説明不足になってしまいました。 このわりばしギターの解放弦の音は、絶対音階のある人によると、実際には、G〜G#の高さだそうです。 (実際には、ト長調の音階になっているのかもしれません。) 騒がしいところでは、ほとんど聞こえませんが、家に帰ってから、じっくり弾いてもらうこととしました。
時間がないため、本日はここで終わりです。
最後に、6月26日の部分月食について紹介しました。 詳しくは、こちら(国立天文台)。 梅雨時期なので、お天気が心配です。なんとか見られと良いですね。 みんなで、テルテル坊主を作りましょう。・・・
本当は、電気の力を借りて、音を目で見てもらうため、オシロスコープも準備しました。 今年からは、実験用アンプに、マイクアンプを内蔵したので、マイクの声も出力できます。 このマイクの信号を、オシロ(デジタル)に入力し、さらにPCに接続、それをプロジェクターに接続して投影したので、 みんなで波形を観察できます。 みんなの声の波形を観察してもらおうとしましたが、 時間がないためできませんでした。 ( 昨年も準備したのですが、時間がなくできませんでした。 ) クラブは、各クラスの終わりの会の終了後に、放課後的な時間にやってます。(変則的な 6時間目) このため、 各クラスによって、終了時間が異なるため、なかなか始まりの時間には、児童が集まらないのです。 本当は、2時40分から3時25分の45分間あるのですが、なかなか集まらなかったり、出席をとったりするので、 正味 25〜30分しかありません。 このため、いつも時間がなくなってしまい、予定通りの実験が出来なくなって います。 管理人の実験の進行の不手際(時間配分の不手際?)から、みなさんに十分な実験が提供できて いないと思います。 皆さんの折角の貴重な時間を使わせてもらっているので、いつも反省させられます。
1学期は、今回で科学クラブは終了です。 昨年と比べて時間がかなり減ったので、管理人としては、物足りなさを感じています。
2学期の予定は、このようになっています。
材料の入所などにより、変更する可能性もあります。 次のクラブまで、約3カ月半もあります。 みなさん、元気に夏休みを過ごしてくださいね。 (まだ、夏休みまでは、だいぶ時間がありますが・・・。)
(今回の反省点、改善点など) ・ 音の3要素など、音の基本的な事項の説明をした方が、理解が深まったと思われる。 ・ 時間がないため施行できなかったが、マイクを通して、声の波形観察をする時間を作ると良かった。 ( 実験の進行の仕方を改善した方が良いかと思われる。もう、1〜2個実験ができたと思われる。 おおよその実験時間の記入されたメニューを提示し、1つの実験をじっくりやるか、幾つかを さらりとやるかなど、児童に選択権を与えても良いか? その分実験時間が短くなる?・・・。 ) ・ クントの実験で、声を増幅する際、ゲインが足りず、小球がほとんど動かなかったので、 アンプのゲインを上げる様に改造する。 ( 学校のメガホンを借りても良かったかもしれない。 要・予備実験) ・ ドレミの音で、ろうそくの火を消す実験を成功させる。(事前に研究する時間が取れなかった。) ・ プロジェクターを借りる際は、もっと早く学校に行き、余裕を持って準備する。 (持ち込みの実験器具が多いため、準備に時間がかかり、プロジェクターの準備が時間ぎりぎりだった。) ・ 上の階の家庭科室に、騒音の迷惑がかかった。窓やドアを閉めて実験をする。 また、事前に手芸クラブの先生に、大きな音が出ることを、伝えておけばよかった。
いろいろ反省点、改善点はあります。 管理人としては、まだまだ、試行錯誤の状態で実験をやっている 感があります。 より良い実験や進行ができるように、努力します。 このページをご覧になっている方で、ご意見、感想などがあれば、ぜひともお教え下さい。 宜しくお願い致します。
これから、早速、管理人は2学期の実験の構想をねったり、予備実験を始めます。
千葉県 柏市立富勢西小学校 科学クラブ 日記
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