中学理科・音の学習を広げよう

救急車でわかる ドップラー効果

同じ音を出している救急車でも、近づくと高い音、遠ざかると低い音に聞こえます。音源（音を出すもの）が動くと、音の波が届く間隔が変わるからです。

① 波の広がりを見てみよう

近づいている
青い円：音の波の目印　●：それぞれの波を出した場所　救急車は右へ進みます。
0 km/hにすると、前後の波の間隔が同じになります。
一時停止中も動かせます。観測者は中央の道のそばにいます。
救急車が出す音600 Hz
観測者に届く音— Hz
元の音との差— %

② 耳でも比べてみよう

音はボタンを押したときだけ鳴ります。小さな音量からお試しください。再生を止めても、その場面の音の高さを聞き比べられます。

③ なぜ音の高さが変わるの？

近づくとき

進行方向では波の間隔が狭くなります。1秒間に届く波の数が多くなり、高い音に聞こえます。

遠ざかるとき

後ろ側では波の間隔が広くなります。1秒間に届く波の数が少なくなり、低い音に聞こえます。

変わらないもの

救急車が出す音の振動数は一定です。また、同じ空気中を伝わる音の速さは前後で同じです。

振動数（Hz）は、1秒間の振動の回数です。数が大きいほど高い音になります。音の「高さ」と「大きさ」は別の性質です。

確かめる順番

  1. 「近づく場面」と「遠ざかる場面」で、聞こえる振動数を比べる。
  2. 救急車の速さを上げて、元の音との差がどう変わるか調べる。
  3. 速さを0 km/hにして、波の広がりと振動数を確認する。
このモデルについて

風のない空気中で、音の速さを340 m/s、音源の振動数を600 Hzとしています。観測者は静止し、救急車は直線上を一定の速さで進むモデルです。速度の設定を変えると、新しい一定速度で走ってきた状態に切り替わります。

青い円は波の広がり方を示すために間引いた目印で、600回/秒の振動すべてを描いてはいません。動きは見やすく調整し、音声の振動数は表示値と対応させています。実際のサイレンの交互の音や、距離による音量の変化は省略しています。

音が届くまでの時間を考慮しています。道のそばの観測者に届く音は、真横を通る前後でなめらかに変化します。厳密には「今の音源の位置」ではなく「届いた音が出された位置」で音の高さが決まります。