2014年早稲田実業の問題です。
次の文章を読んで、後の問1～問6に答えなさい。問1と問2について、答えは整数で答えなさい。
音は発音体の振動によって発生し、その周囲の空気が振動することによって伝わります。鉄の棒で作った音さを図1のようにたたいて振動させると、近くの空気は左右に振動し、空気のこい部分とうすい部分ができて、それがまわりに伝わっていきます。
図1の点Pにある空気が振動する様子をグラフにしたものが図2です。図2の縦軸は点Pがたたく前とくらべて左右にどれだけ動いたかを表しています。また、横軸は時間の経過を表し、t1からt2までの時間は0.006秒でした。
問1 この音さは1秒間に何回振動しますか。
問2 この音さが100回振動する問に、音は何m先まで伝わりますか。ただし、気温は15℃とします。
次に、音さ（ア）～音さ（ク）までの、8本の音さを用意しました。それぞれの音さほ図1の音さと同じ太さの鉄の棒でできており、棒の長さはさまざまです。この音さをいろいろな強さでたたき、図2と同じように点Pの空気が振動する様子を調べた結果が図3です。音さ（ア）の結果を（ア）のグラフ、音さ（イ）の結果を（イ）のグラフ…のように示しています。グラフの縦軸・横軸の1目盛りの大きさほ、図2のグラフと同じです。
問3 図1のものと同じ長さの音さを、図1のときより強くたたいたときのグラフは、図2とくらべてどうなりますか。図3の（ア）～（ク）の中から正しいものを1つ選び、記号で答えなさい。
問4 図1のものよりも長い音さを、いろいろな強さでたたいたときのグラフは、図2とくらべてどうなりますか。図3の（ア）～（ク）の中から考えられるものをすべて選び、記号で答えなさい。
問5 2つの音さを向かい合わせて一方をたたくとき、ある条件が満たされれば、もう一方の昔さも鳴り出します。この条件が満たされている青さ（ア）～（ク）の組み合わせを、次の（A）～（H）の中からすべて選び、記号で答えなさい。
（A）（ア）・（ウ） （B）（ア）・（キ） （C）（イ）・（オ） （D）（イ）・（キ）
（E）（エ）・（オ） （F）（エ）・（ク） （G）（カ）・（キ） （H）（カ）・（ク）
問6 次の（ア）～（エ）について、（A）より（B）のほうが低い音が出るものはどれですか。あてはまるものをすべて選び、記号で答えなさい。
（ア）ある長さの音さをたたいて音を出すとき、
（A）音さの下に木の箱を取り付ける
（B）音さの下には何もつけない
（イ）試験管の口を吹いて音を出すとき、
（A）試験管の半分まで水を入れる
（B）試験管の下から3分の1まで水を入れる
（ウ）コンクリートの壁に向かってスピーカーから音を出し、その反響音を開くとき、
（A）壁はそのままの状態にしておく
（B）壁をスポンジでおおう
（エ）ある長さの弦をはじいて音を出すとき、
（A）弦をきつく張って、弱くはじく
（B）弦をゆるく張って、強くはじく
【解説と解答】
問1 図2のt1からt2までに1.5回分の震動が入っているので、ひとつの山は0.006÷1.5＝0.004秒です。
したがって1÷0.004＝250回
（答え）250回
問2 音の速さは331＋0.6×気温ですから、15℃の場合は340mになります。
音が100回振動するのには0.004×100＝0.4秒ですから、340×0.4＝136m届きます。
（答え）136m
問3
振動数が多い（グラフでたくさんの山ができる）場合は、音が高くなり、振動数が巣k亡くなると低い音になります。
一方振幅（縦の長さ）が大きくなると、音が大きくなり、振幅が小さいと小さい音になります。
強くたたけば大きい音になりますが、振動数は同じでなければならないので、グラフはイになります。
（答え）イ
問4
長い音さになれば、同じ力では振動数が少なくなります。音の大きさは問わないので、図２のグラフよりもグラフがゆったりしているものですから、ウ、エ、オになります。
（答え）ウ、エ、オ
問5
共鳴は振動数が同じ場合におきるので、アとキ、エとオ、カとキになります。
（答え）B、E、G
問6
低い音というのは振動数が少ない場合です。
アではAの方が箱がついて振動が少なくなるのでAが低くなります。
イではBの方が水の量が少ないので、Bの方が低くなります。
ウはBはスポンジで音が吸収されてしまうので、音の高低は関係がありません。
エはBの方が弦をゆるくはっているので、音が低くなります。
（答え）イ、エ
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