その音波が人間の鼓膜に到達し鼓膜が振動する事で脳が音と認識し音が聞こえる。
音波には1.波の高さと2.波の狭さがある。
1.波の高さ(振幅数)…音の大きさに関わる、波の高さが大きいほど大きく聞こえる。
2.波の間隔の狭さ(振動数・周波数)…音程の高さに関わる。波の間隔が狭いほど高く聞こえる。
カメオがそんな理科の授業を受けた後、
近づいてくる救急車のサイレンを聞いた時、なぜこの時の音が高く聞こえるのか解った。
何故カメオが解ったのか、音波の授業とサイレンの変化の間を補完してみてください。
注意
とある効果(現象)についての基礎的な部分です。
したがってその効果について原理を知っている方はお手数ですが観戦をお願いいたします。
また、問題文と質問で十分解ける仕組みになっていますので検索はお控えください(要知識はありません)
(ただ少々理系よりな問題であり、単純にウミガメとすると公平性に掛ける為新形式としました)
【新・形式】
名前を知っているだけでは参加OK、何故発生するか、まで解説できる方は観戦お願いいたします。
（） [編集済]
YES その効果についてのひらめきを問題にしています。
(検索するとつまらなくなってしまうので検索はお控えください)[編集済] [良い質問]
救急車のサイレンがどこに停車するかわからないように止まる際段々小さくなって音が止まることは重要ですか？
NO
近づいてくるのは重要ですか？
YES [良い質問]
相対速度的なやつですか？
YES もう少し詳しくお願いします。 [良い質問]
救急車が近づくほど波の間隔が狭まり音が高く聞こえる。遠くなると間隔が広まり低く聞こえますか？
YES その通りです！少々問題文に解説を入れ込み過ぎましたね汗 [正解]
ドップラー効果
音源と観測者の相対的な位置の変化により音程が変化する効果。
音源と観測者のどちらかが動くと発生します。
思考実験的解説
カメオがＡ地点にいる時、Ａから100m離れたＢ地点にいる救急車がサイレンを鳴らしたとする。
この時の音の速さを秒速10mと仮定する。(ありえませんがわかりやすく解説する為です)
サイレンの音をＱと表現し、実験開始後の最初のサイレンをＱ1、2秒後のサイレンをＱ2、4秒後のサイレンをＱ4とすると
お互いが動かない場合
Ｑ1は10秒後にカメオの鼓膜に到着
Ｑ2は12秒後にカメオの鼓膜に到着
Ｑ4は14秒後にカメオの鼓膜に到着
と表わすことができる。
しかしここで救急車がサイレンを鳴らしながら秒速5mでまっすぐカメオに向かって近づき始めると
Ｑ1は10秒後にカメオの鼓膜に到着
Ｑ2は11秒後にカメオの鼓膜に到着(90m地点に救急車が移動するのに2秒かかる為、9秒+2秒)
Ｑ4は12秒後にカメオの鼓膜に到着(80m地点に救急車が移動するのに4秒かかる為、8秒+4秒)
となり、お互いが動かない場合に比べＱ2とＱ4は早くカメオの鼓膜に到達しています。
するとその分カメオの鼓膜が早く振動する事となり、観測者の耳には高音に聞こえるという原理でした。
ちなみにこの実験では救急車がまっすぐカメオに向かってきているのでカメオは20秒後に轢かれます。