2014年 女子学院の問題です。
音が鳴っているトライアングルを水面に接触させると、水しぶきが上がり、トライアングルが振動していることがわかる。太鼓をたたいて膜に触れると、膜が振動していることがわかる。このように、音が出ている物は振動している。
図1のように、フラスコに少量の水と沸騰（ふっとう）石を入れ、ゴム栓に鈴を取り付けたものを用意した。
図１
図中のフラスコのコックを閉めて、フラスコを小さく左右に振ると、鈴の音が聞こえた。
1 次の文章の（ ア ）～（ ウ ）にあてはまる言乗を答えなさい。
フラスコを振ると、鈴が振動して、周りの（ ア ）を振動させる。その（ ア ）の振動が（ イ ）を振動させ、その振動が（ イ ）の外の（ ウ ）を振動させ、その振動が耳まで伝わってきて、鼓膜（こまく）を振動させることによって、音が聞こえることになる。
2 次に、コックを開いておき、ガスバーナーで水を加熱し、十分に長い時間沸騰させた後、コックを閉じ、ガスバーナーの火を消した。
さらに、十分時間がたってから、フラスコを小さく左右に振ると、鈴の音は聞こえなかった。
（１）このときのフラスコ内の変化についての、次の文章の（ ア ）～（ ウ ）にあてはまる言葉を答えなさい。
ガスバーナーの火を消した直後に、鈴の周りにある気体は（ ア ）である。ガスバーナーの火を消して十分時間がたったときにはフラスコ内の（ ア ）は（ イ ）になり、フラスコ内は（ ウ ）になる。
（２）このとき、なぜ音は聞こえないのか。ア～オから最も適当なものを選びなさい。
ア 鈴が振動しなくなったから
イ 鈴の周りの空気が水分を多く含んでいるから
ウ 鈴の振動を伝えるものが周りにほとんどないから
エ 鈴の周りの気体の温度が上がってしまったから
オ フラスコに水滴がついたから
（3）このとき、振動していないものを、ア～エからすぺて選びなさい。
ア 鈴 イ フラスコ ウ フラスコの外の空気 エ 鼓膜
（4）ガスバーナーで水を加熱した時間を短くして、コックを閉じて同様のことをすると、音は聞こえる。
このときのフラスコ内の1 空気、2 水蒸気について、ア～ウから最も適当なものをそれぞれ選びなさい。
1 （ア 加熱する前に比べ多い空気 イ 加熱する前と同じ量の空気 ウ 加熱する前に比べ少ない空気）
2 （ア 多量の水蒸気 イ わずかな量の水蒸気 ウ 水蒸気はない）
（5）ガスバーナーの火を消してから、すぐにフラスコを振ると、鈴の音は聞こえる。
この理由として最も適当なものをア～エから選びなさい。
ア 鈴の周りに空気があるから
イ 鈴の周りに水蒸気があるから
ウ 鈴の周りの気体の密度が小さくなり、振勤しやすくなったから
エ 鈴の周りの気体の温度がまだ高く、振動が伝わるのがはやくなったから
（6）フラスコを左右に小さく振るのではなく、大きく振ると鈴がフラスコにぶつかった。
1 このとき、音は聞こえるか。
2 1の理由を「振動」という言葉を使って答えなさい。
音に関する問題ですが、良く見る実験なので、それほど難しくはなかったでしょう。
音は空気の振動で伝わります。
フラスコを振らすと鈴が振動して音が出ます。その音の振動は空気に伝わって空気の振動がフラスコを振動させます。フラスコが振動すれば今度は外側の空気が振動することになるので、これでフラスコ内の鈴の音が聞こえることになります。
一方中の水を沸騰させると、水は水蒸気となり中の空気もいっしょに外に出ていきます。それでも中には水蒸気が残っていますが、これが十分に冷えると水にもどるので中の状態は真空になります。
真空になれば、鈴が振動して音が出ても、音の振動を伝える空気がないので、フラスコも振動しません。したがってまわりの空気も振動しないので、音は聞こえないということになります。
沸騰させる時間が短ければ、充分に真空になっていないので、加熱前に比べれば空気は少なくなっていますが、水蒸気も残っているので振動が伝わることになります。
ガスバーナーの火を消してすぐの時に音が聞こえるのは、まだ水蒸気が残っていて、その水蒸気が振動してフラスコを振動させるからです。
また鈴がフラスコにぶつかれば、音の振動はそのままフラスコに伝わるので、それが外の空気を振動させて音が聞こえることになります。
【答え】
1 ア 空気 イ フラスコ ウ 空気
2 (1)ア 水蒸気 イ 水滴 ウ 真空
(2)ウ （3）イ、ウ、エ （4）1 ウ 2 イ （5）イ
3 1 聞こえる 2 鈴の振動が直接フラスコに伝わるから。
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