「高等学校物理/物理I/波/音波と振動」の版間の差分

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== ※ 範囲外: エネルギーと波 == === 音とエネルギー === 読者は、きっと、小学校の音楽の授業などで、合唱の声による音の振動によって、タイコの膜が小きざみに震えてたりするのを見たこ
なお、「超音波」(ちょうおんぱ)とは、単に、人間の耳では聞こえないだけの、高周波の音波のことである。
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:※ 楽器をつくる人の実務では、推測になるが、いちいち高度な方程式を解いているのではなく、おそらく試作品を何種類もつくって、実験によって、「どの試作品が一番、性能が良いか?」というふうに一番よい形をさがし、楽器の各部の寸法を決めているのだろう。それこそ、古代や中世の時代から、世界各国に楽器はある。
 
 
なお、「超音波」(ちょうおんぱ)とは、単に、人間の耳では聞こえないだけの、高周波の音波のことである。
 
よって、超音波にも、エネルギーがある。
 
 
 
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物理学や数学の習慣上、三角関数で表記された数式のことを「波動」という事もある。そのような数式上の「波動」の場合、物体を振動させられない現象を「波動」と読んでいる場合もあり、このような「波動」の場合には、物理的な意味での「エネルギー」を持たない場合もある。
 
 
=== 衝撃波のエネルギー ===
[[Image:Schlierenfoto Mach 1-2 Pfeilflügel - NASA.jpg|thumb|right|衝撃波を物理学的手法をつかって可視化した様子]]
衝撃波(しょげきは)は、(飛行機などの)物体が、大気中での音速よりも速い速度で移動したときに、発生する。
 
:※ 衝撃波の計算には、大学の機械工学の高学年レベルの流体力学の知識が必要になるので、高校生は深入りしないで良い。
 
なお、大気中での音速は秒速で約340m/sである。時速に換算すると、約 1220km/h 〜 1230km/h である。
 
大気中での音速のことを「マッハ」ともいい、つまり、秒速340m/sを「マッハ1」と言う場合もある。(もし、ある機体の速度が約680m/sなら、その機体の速度は約「マッハ2」 である。)
 
 
衝撃波の発生により、(その機体にとっての)空気抵抗が急激に上昇し、騒音が急激に大きくなる。
 
 
「マッハ」という用語を用いるなら、「衝撃波」は、マッハが1を超えた物体から発生する現象である。
 
なお、ソニックブームとは、衝撃波が、周辺に音波として伝わっていく現象のことである。