一般小学生
まとめ
【定義】 特定の振動数を持つ物体が、その物体と同じ固有振動数を持つ外部からの振動を受けることで、振動の振幅が著しく増大する現象。特に空気などの気柱が振動する場合に「共鳴」と呼び、固体が振動する場合は「共振」と呼んで区別することもある。
まとめ
物体にはそれぞれ揺れやすい特定のリズム(固有振動数)がある。外部から与えられる振動がそのリズムと一致したとき、エネルギーが効率よく伝わり、大きな振動となって現れる。これが共鳴の仕組みである。
解説
共鳴は音響学や力学において非常に重要な概念である。最も身近な例は、弦楽器や管楽器の「共鳴箱」である。弦やリードが発生させた小さな振動が楽器の本体や内部の空気に伝わり、共鳴することで大きな音となって周囲に響く。また、理科の実験で用いられる「おんさ」を使った例も有名である。同じ振動数を持つ二つのおんさを並べ、一方を叩くと、直接触れていないもう一方のおんさも鳴り始める。これは、空気の振動を介して同じ固有振動数を持つ物体へエネルギーが移動したことを示している。この現象は建物や橋などの建築物でも起こりうる。地震や風の振動が建物の固有振動数と一致すると、建物が激しく揺れて破壊される危険があるため、現代の建築では共鳴を避けるための「制震」や「免震」の技術が不可欠となっている。
小学生のみなさんへ
ギターなどの楽器(がっき)をイメージしてみましょう。ギターの弦(げん)をはじくと、ギターの「箱(はこ)」の中にある空気がいっしょにふるえて、大きな音になります。このように、一つのふるえが別のものに伝わって、より大きな音やふるえになる現象を「共鳴(きょうめい)」といいます。同じ高さの音が出る道具を二つならべて、片方をたたくともう片方も鳴りだす不思議な現象も、この共鳴によるものです。
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