音(おと)の性質(せいしつ)とうなり

音(おと)は空気(くうき)の振動(しんどう)が伝(つた)わる縦波(たてなみ)で、速(はや)さは常温(じょうおん)（15〜20℃程度(ていど)）でおよそ340m/sである。壁(かべ)や山(やま)で反射(はんしゃ)して戻(もど)る音(おと)がやまびこで、聞(き)こえるまでの時間(じかん)は反射(はんしゃ)点(てん)までの往復分(おうふくぶん)の時間(じかん)になる。

物体(ぶったい)はそれぞれ振動(しんどう)しやすい決(き)まった振動数(しんどうすう)（固有振動数(こゆうしんどうすう)）をもつ。外(そと)から固有振動数(こゆうしんどうすう)と同(おな)じ振動数(しんどうすう)の振動(しんどう)が加(くわ)わると、振幅(しんぷく)がしだいに大(おお)きくなる。これを共振(きょうしん)（共鳴(きょうめい)）という。

振動数(しんどうすう)$f_1$、$f_2$がわずかに異(こと)なる2つの音(おと)を同時(どうじ)に聞(き)くと、強(つよ)め合(あ)う瞬間(しゅんかん)と弱(よわ)め合(あ)う瞬間(しゅんかん)が交互(こうご)に現(あらわ)れ、音(おと)が周期(しゅうき)的(てき)に大(おお)きく小(ちい)さくなって聞(き)こえる。これをうなりといい、1秒間(びょうかん)に聞(き)こえるうなりの回数(かいすう)は$f=|f_1-f_2|$で求(もと)められる。

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例題(れいだい)1：振動数(しんどうすう)440Hzと444Hzのおんさを同時(どうじ)に鳴(な)らした。1秒間(びょうかん)に聞(き)こえるうなりの回数(かいすう)は何回(なんかい)か。$|444-440|=$4回(かい)。

例題(れいだい)2：山(やま)に向(む)かって叫(さけ)んだところ、0.80秒後(びょうご)にやまびこが聞(き)こえた。山(やま)までの距離(きょり)は何(なん)mか。音速(おんそく)340m/sとする。0.80秒(びょう)は音(おと)が往復(おうふく)する時間(じかん)なので、距離(きょり)＝$340\times0.80\div2=$136m。

例題(れいだい)3：振動数(しんどうすう)440Hzのおんさを2つ並(なら)べ、一方(いっぽう)だけを鳴(な)らすと、固有振動数(こゆうしんどうすう)が一致(いっち)するため共振(きょうしん)（共鳴(きょうめい)）が起(お)こり、鳴(な)らしていないもう一方(いっぽう)のおんさも振動(しんどう)を始(はじ)める。

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振動数(しんどうすう)が少(すこ)しだけ違(ちが)う2つの波(なみ)は、ある瞬間(しゅんかん)はほぼ同(おな)じ位相(いそう)で重(かさ)なって強(つよ)め合(あ)い、少(すこ)し時間(じかん)がたつと位相(いそう)が半(はん)波長分(はちょうぶん)ずれて弱(よわ)め合(あ)う。この強弱(きょうじゃく)が交互(こうご)にくり返(かえ)されるため、音(おと)が周期(しゅうき)的(てき)に大(おお)きく小(ちい)さく聞(き)こえる。

振動数(しんどうすう)の差(さ)が大(おお)きいほど、位相(いそう)がずれるまでの時間(じかん)が短(みじか)くなるので、うなりは速(はや)く（1秒(びょう)あたり多(おお)く）起(お)こる。差(さ)が0（同(おな)じ振動数(しんどうすう)）になると、うなりは起(お)こらず、音(おと)は一定(いってい)のままだ。

共振(きょうしん)は、外(そと)から加(くわ)わる振動(しんどう)のタイミングが物体(ぶったい)の固有振動数(こゆうしんどうすう)とぴたり合(あ)うことで、振動(しんどう)のたびに少(すこ)しずつエネルギーが受(う)け渡(わた)され、振幅(しんぷく)が積(つ)み重(かさ)なるように大(おお)きくなっていく現象(げんしょう)である。