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音の不思議を調べてみましょう

1 はじめに

 私たちの身の回りには、見過ごしてしまっているいろいろな現象がたくさんあります。その中には、音に関するものも数多くあります。音の発生のしかたや音のきまりについて調べてみましょう。

2 実験T 「声で踊るおもちゃ作り」

(1)準備するもの

○ 紙コップ
○ モール
○ カッターナイフ、はさみ
○ 画用紙(紙コップに差し込むためのもの)
○ 厚紙(ダンボールなど)

(2)作り方

@  紙コップの側面に穴(直径6cmほどの大きさ)を開けます。

※カッターで手を切らないように気を付けましょう。
A  モールを5cmほどの長さに切り、好きな形を作ります。
B  画用紙を丸めて、@で開けた紙コップの穴に差し込みます。
C  写真のようにコップの底にモールをのせ、コップの口の部分は厚紙で押さえます。
 丸めた画用紙の端から声を出してみましょう。
 底にのったモールは思いもよらない動きをします。

(3)先生方へ

音が空気の振動で伝わるということを実感させるための実験です。
○目の前でモールが動く姿はとても不思議です。


 

 3 実験U 「弦と音の高低を調べてみよう」

(1)準備するもの

○ 板(縦30cm×横20cmぐらい、厚さ2cmぐらい)
○ くぎ(7cmぐらいのもの) 3本
○ 輪ゴム
(できれば長さや太さが違うものを何種類か用意できるとよい)
○ 定 規
○ えんぴつ
○ ハンマー

(2)実験方法

@  板に三つの辺の長さが違う三角形をかきます。
A  三角形の三つの角に、くぎを打ち込みます。

※くぎを板の厚さ以上に打ち込まないように注意します。
B  打ち込んだくぎに輪ゴムを引っかけて、弦をはじいてみましょう。

(3)先生方へ

弦の長さが音の高さの違いに関係していることを確認することができます。
弦が長い場合は、振動数が小さくなり低い音が出ます。
三角形は一つだけでなくいろいろな三角形をかき、多くのくぎを打ち込んでいくと、弦による音の違いをはっきりと調べることができます。
輪ゴムの太さや長さを変えると音の高低に違い出るので、音の学習のまとめとして実験すると効果があります。

 

4 実験V 「ギター作りに挑戦しよう」

(1)準備するもの

 ギターの材料として必要なもの
板 長いもの(縦100cm×横5cm×厚さ1cm程度
   短いもの
(縦5cm×横5cm×厚さ1cm程度)
針金(曲げやすい太さのもの)約 80cm
プラスチックコップ
トタンフック(弦となる糸を固定するためのもの)1本
ネジ(板に止めるためのもの) 2本
糸(釣り糸や凧糸でもかまいません)
三角形の角材
ビニルテープ
 道具として必要なもの
カッターナイフ、はさみ、ドライバー、のこぎり、定規、筆記用具、きり、電動ドリル など

(2)作り方1 板の準備

 長い板に、下の表の数値ごとに線を引きます。  短い板に、トタンフックが通る大きさの穴を開けます。

 【長い板の線の引き方について】

 100cm程度の板の60cm分を弦の長さとして使います。
 下の図のように60cmを分けていくと、ドレミファソラシドの音階になります。     

←6.7cm→ ←5.3cm→ ←3cm→ ←5cm→ ←4cm→ ←4cm→ ←2cm→ ←  3 0  cm →
ファ コップ

(3)作り方2 組立て

@ A B
 長い板の線を引いた所に針金を巻きます。
 これが音の高さを決める印になります。
 板に巻いた針金の上からテープを巻きます。
 針金の位置が分かるようにすることが大切です。
※針金は、あらかじめ板を巻くことができる適当な長さに切っておくと、作業が早く進みます。
C D E
 トタンフックを写真のように分けます。
 使用するのは左側の金具のみです。
 短い板にトタンフックの金具が通るかどうかを確認します。  長い板と短い板をねじで固定します。
F G H
 カッターナイフでコップに板が通る穴を開けます。  コップに板を通します。  板につけたコップの位置で止めます。
I J K
 糸を長い板の長さに合わせて切ります。
 板の長さより長くした方が作業がスムーズに進みます。
 板の先端にのこぎりで切り込みを入れ糸を固定します。
 糸の結び目を作っておくと、しっかり固定できます
 板のもう一方はトタンフックの金具を使い糸を固定します。
 ナットを使い、金具ができるだけ糸の側に出るようにします。
L M N
 コップの底の上には三角形の角材を2cmほどに切って置き、振動を伝えやすくします。  トタンフックのねじを使い、強く糸を張ればでき上がりです。  針金とテープで印をつけたところを順に指で押さえ、糸をはじいてみると、ドレミファソラシドの音が出ます。

(4)先生方へ

 板の準備から製作まで3時間ほどかかります。
 組立てだけでも1時間ほどかかります。
 授業で製作する場合は、計画的に行う必要があります。
 

 参考資料
 『音と楽器の秘密を探る』 飯田洋治(中部大学・金城学院大学非常勤講師)


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