理科の問題です。 自動車が１０m／Sの速さでコンクリート壁に向かって一直線上を進みながら音を出した。

理科の問題です。
自動車が１０m／Sの速さでコンクリート壁に向かって一直線上を進みながら音を出した。音がコンクリート壁に反射して自動車に返ってくるまてまに１秒かかった。音を出したときの自動車とコンクリート壁との距離は何メートルか。ただし、空気中の音の伝わる速さを３４０m／Sとし、風の影響はないものとする。

これを解く時、車は１０m／sで進み、音は３４０m／sで進むので、合計350m／sで音が進むと考えて、片道に音が進むのにかかった時間は0.５秒だから、350×0.5＝175 ゆえに175m でいいのでしょうか？

No.4 回答者： head1192 回答日時： 2021/02/02 19:01

修正

１０秒でなく１秒だから
音は３４０×１
車は１０×１

No.3 回答者： head1192 回答日時： 2021/02/02 18:59

音の波は、空気という媒体を進行する波である。

同一媒体中を進行する波の速さは変わらない。

つまり、静止物体から発する音も秒速１０メートルから発せられる音も、空気を伝わる速さは３４０メートルである。
ここがニュートン力学の速度の合成と異なるところである。

（余談だが、光も時空という媒体を進む。その速さは秒速３０万キロで一定である）

話は簡単なのである。
・１０秒あれば音は３４０×１０だけ進む。
・同じく１０秒あれば車は１０×１０だけ進む。
・ただしこれだけだと音も車も一方向に進みっぱなしでいつまでたっても出会わない。だから「壁」という大道具を用意してどちらかの進路を変えている。
この３つを考慮すればよいのである。

No.2 ベストアンサー 回答者： shockbn 回答日時： 2021/02/02 18:56

帰ってきた音が車に到着するまで１秒とすると、その間に車は１０m進んでいる。

また、音の速度は発音体の速度に関わりなく、一定。よって、音を発したときの距離をXとすると、（X+X−10）÷340＝1、これを解くと、2X＝350.よってX＝175m。そなたの答えは合っているが、解法が正しくない。なぜなら、音速が速くなるには、音圧が非常に高くならなければならず、発音体の速度は関係ないから。

この回答へのお礼

よくわかりました。ありがとうございました。

お礼日時：2021/02/02 19:11

No.1 回答者： がーくと 回答日時： 2021/02/02 18:35

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