2010年 東邦大東邦の問題です。
音が空気中を伝わる速さは気温によって変化します。気温が0℃のとき、音は毎秒331mの速さで伝わります。また、気温が1℃上昇するごとに、音の伝わる速さは毎秒0.6mずつ増加します。これについて、次の（1）～（3）の問いに答えなさい。ただし、答えが小数の場合は、小数第2位を四捨五入して答えなさい。
（1）空気中を伝わる昔の速さが毎秒363.4mのとき、気温は何℃ですか。
（2）図のように、音を出すことのできるスピーカーと音を反射する板が800mはなれて置かれています。このときの気温は15℃でした。スピーカーから音を出しはじめると同時に、板を毎秒20mの速さで図の矢印の向きに動かしました。また、スピーカーからは24秒間音を出しました。
板から反射した音がスピーカーの位置で聞こえはじめるのは、スピーカーから音を出しはじめてから何秒後ですか。
（3）（2）のとき、板から反射した音は何秒間聞こえ続けますか。
【解説と解答】
（１）式にあてはめていきましょう。
363.4－331＝32.4
32.4÷0.6＝54
（答え）54℃
（２）最初の音が反射板に到達する時間をまず計算します。
気温が15℃ですから331＋0.6×15＝340ｍが秒速です。
しかし反射板が毎秒20ｍで逃げますので、340－20＝320ｍの速さで追いつくことになります。
800÷320＝2.5秒 340×2.5＝850ｍ
2.5秒後にスピーカーから850ｍのところで追いつき、反射します。したがってスピーカーの位置で聞こえるのは2.5×２＝5秒後になります。
（答え）５秒後
（３）最後の音は24秒後に出ます。このときスピーカーと反射板の間の距離は
800＋20×24＝1280ｍ
この音も秒速320ｍで反射板に追いつくことになりますから
1280÷320＝４秒 したがって往復８秒で戻ってきます。
聞こえ始めが５秒後。 最後の音がスピーカーに到達するのは24＋８＝32秒後
したがって32－５＝27秒間音は聞こえることになります。
（答え）27秒後
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