音速の測定
  

対象等

中学生から高校生まで

目的

音速を実際に測定してみる

準備

陸上競技用ピストル、メジャー、ストップウオッチ、拍子木(木片)、トランシーバーまたは携帯電話

実験場所

開けた広いグラウンドとなるべく平坦な壁を持つ校舎
方法  
 生徒の一人にピストルまたは拍子木を持たせ、もう一人にストップウオッチを持たせ、グラウンドの端と端に分かれます。

 トランシーバーや携帯電話で連絡を取りながら、教員(私)の合図(いくよ〜!と言いながら手を上から下に振り下ろす)でピストル発射、ストップウオッチをプッシュ。

 拍子木の場合は頭上で木をたたけば、これも合図になります。ピストルの煙を合図にするという方法もあるようですが、あまり煙は見えません

 さらにストップウオッチの係は、ピストルの音が聞こえた時点で再度プッシュ。これで時間を測定。距離はメジャーで測定します。

 これ以外に校舎の壁に音が反射してくるのを聞いて測定しようと試みたこともありますが、本校の校舎の形状が悪く、ほとんど反射音が聞こえないため実施できませんでした。

 以前読んだ書籍では、長い校舎の通路を使って、反対側の通路の壁に反射した音を測定するという方法が紹介されていました。

 盲学校の生徒が発見した方法のようですが、反射した音が聞こえたらすぐにまた木をたたく。これによって一定の割合で木がたたかれることになり、1分間に何回木がたたかれたかを記録すれば、より正確な反射時間が求められます。
注意点
 ・ 距離は長ければ長いほど良いのですが、グラウンドでは200mぐらいが限度だと思います
 ・ 反射神経が良い運動部の生徒を使ったほうが良い結果が得られます
 ・ 実験の主体は2人の生徒で、その他は見物になるので、ふらふらしないように実習助手等の応援があると良いと思います
 
結果  
 ほとんどの生徒は見学するだけですが、外で行う実験なので生徒は解放感に浸れるようですが、事前の説明を十分に行っておかないと、何をやっているのか分からないままに実験が進んでしまう恐れがあります。

 ちなみに大変いい加減な実験なので、余りよい結果は得られません。秒速200〜250mぐらいでした。
考察、応用等
 ・ 誤差が出る理由を考えさせる
 ・ もっと遠くだったら何秒ぐらいかかるか
 ・ 雷が光って10秒で雷鳴。雷雲までの距離は
  

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