⑵ 試験管に入れる水の量を変えて，試験管をスプーンでたたいたときの音の高さの説明…
問1 ～問3 に答えよ。 問3 試験管に入れる水の量を変えて，試験管の上部に口をあてて息を吹き込んだり，試験管を たたいたりして，試験管から出る音の高さを比べた。⑴，⑵に答えよ。
⑵ 試験管に入れる水の量を変えて，試験管をスプーンでたたいたときの音の高さの説明とし て正しいものはどれか。下の1 ～5 のうちから一つ選べ。ただし，試験管をたたいたときに 音が出るのは，試験管と水が振動するからである。一方，物体の質量が大きいほど慣性が大 きいので振動しにくく，物体の質量が小さいほど慣性が小さいので振動しやすくなることが 知られている。
スプーン
- 1 水が少ない方が，試験管と水が振動しやすくなり振動数が大きくなるので，高い音が出る。水が少ないほど質量が小さく振動しやすいので、振動数が大きくなり高い音になります。
- 2 水が少ない方が，試験管と水が振動しやすくなり振動数が小さくなるので，低い音が出る。振動しやすくなるなら振動数は大きくなります。振動数が小さくなるという部分が合いません。
- 3 水が少ない方が，試験管と水が振動しにくくなり振動数が大きくなるので，高い音が出る。水が少ないほど質量が小さく、振動しやすくなります。振動しにくくなるという部分が誤りです。
- 4 水が少ない方が，試験管と水が振動しにくくなり振動数が小さくなるので，低い音が出る。振動しにくい、振動数が小さいという説明はどちらも、水が少ない場合には当てはまりません。
- 5 水が少なくても多くても，試験管をたたいたときの音の高さは変わらない。水の量によって振動する部分の質量が変わるので、音の高さも変わります。
解説
正解は1です。試験管をたたいたときに音を出しているのは、試験管と中の水です。水が少ないほど振動する部分の質量が小さくなり、慣性が小さいため振動しやすくなります。振動しやすいほど1秒間に振動する回数、すなわち振動数が大きくなるので、高い音が出ます。息を吹き込んだときは気柱が振動するため、水が少ないほど低い音になり、逆の関係になる点に注意してください。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00013.htm）を加工して作成