CCN 寺子屋自由研究ラボ理科・実験温度による音の伝わり方の違い
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温度による音の伝わり方の違い

🔬 理科・実験

温度による音の伝わり方の違い

🔬 中学生向け ★★★ ⏱ 準備30分 / 実施2〜3時間

温かい空気と冷たい空気で、音の聞こえ方や伝わり方が変わるか調べます。

音は空気の振動として伝わります。空気の温度が変わると、空気の性質が変わり、音の伝わる速さも少し変わります。一般に、温度が高いほど音速(おんそく:音が伝わる速さ)は速くなります。ただし家庭実験では音速そのものを正確に測るのは難しいため、ここでは温度の違う場所で音の聞こえ方や反射、距離による弱まり方を比べます。音、温度、空気の関係を考える中学生向けの研究です。

必要なもの

材料分量代替案
スマホ2台2台1台は音源、1台は録音用
音量測定アプリ1つ録音アプリ1つ
温度計1本温湿度計1個
メジャー1本ものさしとひも
音源用の音10秒の一定音メトロノーム音
記録用紙A4用紙3枚ノート3ページ
暖かい部屋1か所日なたの場所
涼しい場所1か所玄関・廊下
目印テープ30cmマスキングテープ30cm

手順

1

音源を決める

何をする:毎回同じ音を使います。

どうやる:スマホで10秒間の一定音やメトロノーム音を流す準備をします。

なぜ:音が毎回違うと、温度による違いを比べられません。

2

測定距離を決める

何をする:音源と測定する位置を固定します。

どうやる:音源から1m、3m、5mの場所にテープで印をつけます。

なぜ:距離が変わると音の大きさが変わるため、正確にそろえます。

3

暖かい場所で温度を測る

何をする:実験場所の温度を記録します。

どうやる:暖かい部屋の温度を℃で記録します。

なぜ:温度と音の関係を調べるため、環境の記録が必要です。

4

音の大きさを測る

何をする:暖かい場所で音の大きさを測ります。

どうやる:音源を同じ音量にし、1m、3m、5mで音量測定アプリの数値を記録します。

なぜ:距離による音の弱まり方を比べるためです。

5

涼しい場所で同じ測定をする

何をする:温度の違う場所で同じ実験をします。

どうやる:涼しい場所の温度を測り、同じ音量・同じ距離で測定します。

なぜ:温度以外の条件をできるだけそろえるためです。

6

3回ずつ測る

何をする:測定のばらつきを減らします。

どうやる:各距離で3回ずつ測り、平均を出します。

なぜ:音は周囲の音や向きで数値が変わりやすいためです。

7

聞こえ方も記録する

何をする:数値だけでなく感覚も記録します。

どうやる:「はっきり・少し弱い・聞こえにくい」の3段階で書きます。

なぜ:音の実験では、数値と体感の両方が参考になります。

8

結果をグラフにする

何をする:温度と距離による違いを見やすくします。

どうやる:横軸を距離、縦軸を音量にして、暖かい場所と涼しい場所の折れ線グラフを作ります。

なぜ:条件ごとの差が一目で分かります。

観察ポイント・記録の取り方

場所温度距離1回目2回目3回目平均聞こえ方
暖かい場所1m
暖かい場所3m
暖かい場所5m
涼しい場所1m
涼しい場所3m
涼しい場所5m

つまずきやすいポイント

⚠️ 周りの音が入る

なぜ:生活音や車の音で数値が変わります。

対処:静かな時間帯に行い、周囲の音をメモします。

⚠️ スマホの音量が変わる

なぜ:音源の大きさが変わると比較できません。

対処:音量を固定し、測定中は変えません。

⚠️ 温度以外の条件が違いすぎる

なぜ:部屋の広さや壁の反射で音が変わります。

対処:結果には「部屋の形の影響もある」と正直に書きます。

発展アイデア

  1. 同じ場所で朝・昼・夜の温度差と音量を比べる。
  2. 高い音と低い音で伝わり方を比べる。
  3. 音速の公式を調べ、温度と音速の関係を計算する。

安全上の注意

まとめ方(発表・レポート)

測定値の表と折れ線グラフを中心にまとめます。

家庭実験では誤差が出やすいことを正直に書き、温度・距離・部屋の条件を考察しましょう。

タイトル例:

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