救急車がすれ違うとのサイレン音が変わる理由
ピーポーピーポーと音を鳴らしている救急車が横を通りすぎると、
なぜか高音から低音に変わる気がしますが、これは気のせいなのでしょうか…？
【ドップラー効果】
このような現象のことを、
ドップラー効果〔発見したオーストラリア物理学者の名前〕と言います。
音の波の数〔周波数〕が増えれば高音になり、
逆に、音の波の数〔周波数〕が減れば低音になるという現象が起こる
ということなのです。
例えば、自分の横を救急車が通過するような場合…
救急車が、スピードが上がれば上がっているほど、
車の前面の空気が押し潰され、圧縮された密の状態になるので、
音の波の数が増え高音〔周波数が高くなる〕になります。
そして、自分の前を通過し離れていくと、
逆に音の波の数が減っていくので低音〔周波数が低くなる〕として
聞こえてくるということなのです。
このような現象を1842年にドップラーさんが発見したそうです…
※近年の救急車には住宅地や患者の配慮のため、サイレン音を変えることもできるそうで、それによって音が変わっている場合もあります。
もしも救急車が音速を超えたら…サイレン音にどんな変化が起こる？
ここで、ちょっとした疑問なのですが…
音にもスピード（音速）あって、その音が耳に伝わってくるわけですが、
もしも、音を超えるスピードで救急車が通り過ぎたらどんな変化が起こるのか…？
【音速＝秒速約340ｍ（時速約1,200㎞）】
空気中の音速は秒速約340ｍ（時速約1,200㎞）〔気温が上昇する程速くなる〕
ですが、もしもの話、音速を超えるような速さ〔超音速〕で救急車が
近寄って来て通過するようなことがあったら…
衝撃波〔圧力波〕によって音波がつぶされた状態になり、
救急車の前面では音が到達しなくなり〔サイレン音が聞こえない〕、
通過して離れていくときにサイレンの低音が聞こえてくることになるようです。
そんなに速い救急車、現実的に道を走るのは不可能ですがご参考までに…
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音が聞こえる仕組み
音は目に見えないものですが、なぜか伝わります。
音と耳との空間でいったい何が起こっているのでしょうか…？
【宇宙では音が無い…】
宇宙では音が無いことをご存じですか？
大気がない真空では音が発生しないのです。
というのも、音とは空気の振動によって、その振動が耳の鼓膜を揺らし、
それを脳に伝えられることによって音として感じ取っています。
そのため、大気のない場所では振動するものがないので
音が伝わってこないわけです。
たとえ地球のように空気があっても、
耳まで伝わらないほどに空気の振動がない動作、物への衝撃など
に関しては音として聞こえてこないとも言えます。
この音の正体である振動〔波〕のことを音波（おんぱ）といいます。
【振動〔波〕＝音波 】
そして、空気分子〔化学的な性質をもった最小の粒子〕を揺らしながら耳まで
到達することによって人が音として認識しているわけです。
例えば、
太鼓などを叩くと、叩いた表面は凹み、そして戻ろうとしますが、
その時、空気圧の変化が起こっており、
密度が低い部分〔太鼓が凹み、その分音波が膨張〕と
密度が高い部分〔太鼓が跳ね返し盛り上がり、その分音波が圧縮〕ができます。
そして、その音波のひずみが耳に伝わり音の変化として
人間が感知しているわけなのです。
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