ティッシュ箱でギターを作ろう!

resonance box play 箱。演奏_frame_1

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 resonance box play 箱。演奏 gif

resonance straw ストロー。笛 gif

「共鳴」「波長」「振動数」「張力」「音の高さ」

さっちゃん
ティッシュ箱でギター?

ひげおじさん
ギターの胴にも穴があいてるだろう。

さっちゃん
じゃあ、やってみよう!

 用意するもの

  • ティッシュの空箱 (むりに空にしなくていいよ(^^)紙の箱ならなんでもいいよ! )
  • 輪ゴム (ゴムの強さがちがうものが何本かあるといいな)
  • 厚紙 (穴をふさぐため)
  • セロテープ
  • はさみ
tissue box scissors ティッシュ箱。はさみ

ついてるビニールはじゃまなのではさみで切りとろう!

やってみよう!

  1. 輪ゴムだけで指ではじいてみよう!
  2. 輪ゴムをティッシュ箱にかけてはじいてみよう!
  3. うらがわはどんな音がするかな?
  4. ティッシュ箱の穴を紙でふさいだらどうなるかな?
  5. ティッシュ箱のおもてがわを、ぜんぶ切りとったらどうなるかな?

① 輪ゴムだけはじく。 (7秒)

輪ゴムのビヨンビヨンていう音は聞こえるけどあまりはっきり聞こえないね。

② 輪ゴムをティッシュ箱にかけてはじく。 (7秒)

三味線のようなベンベンという音が聞こえるね!

これが「共鳴 (きょうめい) 」です。

輪ゴムの振動 (しんどう) が箱につたわって、中でひびいて、より大きく聞こえるのです。

③ うらがわはどうかな?  (10秒)

うらがわもけっこう聞こえるね!

④ 箱の穴をふさいだら?  (9秒)

あれあれ? ぜんぜん聞こえなくなっちゃったね!
やっぱり穴があいてないと輪ゴムの振動が箱のなかでひびかないみたいだね。

⑤ じゃあ、おもてがわをぜんぶ取ったら?  (8秒)

やっぱり、あるていどまわりが囲まれていないと音がひびかないみたいだね

⑥ 指でおさえて輪ゴムの長さをかえてみよう!  (8秒)

輪ゴムの長さが短くなっていくと、音が高くなるね。

⑦ 輪ゴムをひっぱってみよう!  (20秒)

ひっぱると音が高くなって、ゆるめると音が低くなるね。

⑧ 輪ゴムを2本はって演奏してみたよ!  (14秒)

ひげおじさん
これでどんなことがわかったかな?

さっちゃん
① 箱がないと音がほとんどきこえない。
② 箱に穴がないとダメだし、大きすぎてもダメ!
③ 輪ゴムが短くなると、音が高くなる。
④ 輪ゴムをひっぱると、音が高くなる。

ひげおじさん
そうだね! つぎはストローで笛をつくっておもしろい実験をするよ!

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ストロー笛

用意するもの

  • ストロー
  • はさみ

ストローの先を平らにつぶして、先を三角に切ります。

straw reed2 ストロー。リード2

上から見たところ

straw reed ストロー。リード

横から見たところ

あとは吹くだけ!
でも、ちょっとコツがいります!
切る角度や、長さ、それに吹きかたとか、いろいろかえてみてね!

先がとがってるので気をつけてくださいね!

吹きながらはさみで短く切ったらどうなるかな?  (10秒)

クマ
はさみで口を切らないように気をつけてね! ゆっくり。あまり切りすぎないように!

さっちゃん
短くなると音が高くなるのね! これって輪ゴムと同じじゃない!?

ひげおじさん
よく気がついたね!

解説

音の高さをかえるもの

  1. 材質 (ざいしつ) 。なにでできているか?
  2. 太さ
  3. 長さ
  4. 張力 (ちょうりょく) 。張る強さ。

説明

  1. これはなんとなくわかりますね。机など木をたたいた音と、フライパンのように鉄をたたいた音はちがいますね。
  2. ⑧の動画のように、太い輪ゴム (白いほう) は低い音、細い輪ゴム (赤いほう) は高い音が出ます。
  3. ⑥の動画のように、指で輪ゴムをおさえて短くしていくと、音が高くなりますね。
  4. ⑦の動画のように、輪ゴムをひっぱると、音が高くなり、ゆるめると低くなりますね。

わかりやすく、いちらんにすると下の表のようになります。

低い 高い
太さ 太い 細い
長さ 長い 短い
張り ゆるい つよい

そして、これは輪ゴムのような「弦 (げん) 」だけでなく、
ストローのような「管 (かん) 」でも同じことがいえます。

ストローを短く切っていくと、音が高くなりましたね。

弦楽器 (げんがっき) 。ギター、バイオリン、チェロなどはこれを利用しています。
管楽器 (かんがっき) 。たてぶえ、トランペット、フルート、トロンボーンなどはこれを利用しています。

楽器は切るわけにはいかないので、「穴を指でふさぐ」「管の長さをかえる」などで音の高さを変えています。

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ギターでやると

① 指でおさえて弦の長さをかえる (17秒)

短くなると音が高くなる。長くなると低くなる。

② 指のかわりにガラスのコップで長さをかえる (20秒)

ひげおじさん
おもしろい音がするだろ。「ボトルネック (ビンの首) 奏法」といって、もともとはビンの先を切って使ってたんだよ!

③ 弦の張りの強さをかえる (18秒)

ゆるめると音が低くなり、張ると高くなりますね。

ひげおじさん
これはバイクのスポークの張りを調整するときにも使えるんだよ!

バイクのスポーク調整。叩いて音を聞く。

spoke adjust sound eyecatch スポーク調整。音。2018-05-30

共鳴 (きょうめい)

音叉 (おんさ) を鳴らしてみましょう。
そのままでは聞こえないけど、かたい平べったいものにつけると、板が共鳴 (振動) して音が大きく聞こえます。

① ギター (7秒)

② お盆 (5秒)

③ テーブル (5秒)

もちろん音叉の丸いほうをちょくせつ、耳につけても聞こえます。

また、音叉の丸いほうをおでこや、あごにつけても聞こえます。これを

「骨伝導 (こつでんどう) 」または「骨導 (こつどう) 」

といいます。
耳の鼓膜からではなく、骨に伝わった振動を聴神経 (ちょうしんけい) が感じるのです。
これを利用した「補聴器 (ほちょうき) 」もあります。
聴神経にはもんだいがなく、音を伝える鼓膜や、耳小骨 (じしょうこつ) などにもんだいがあるひとには役だちます。

波長と振動数

「波長」は文字どおり「音」の「波」の「長さ」です。

「波長≒弦や管の長さ」と思っていいです。

じっさいには同じものではありませんが、波長が長くなると音が低く、波長が短くなると高くなります。

弦や板の「振動」が空気を「振動」させて私たちの耳に聞こえるのが音で、
反対に、空気の「振動」がティッシュ箱やギターの胴を「振動」させたり、音叉が板を「振動」させるのが「共鳴」です。

「振動数」とは、ある一定の時間に振動する回数です。

1秒間に1回振動すると、「1Hz (ヘルツ) 」といいます。

音叉は440Hzなので1秒間に440回も振動しているんですね。
これはNHKの時報の音の高さと同じで、ギターだと1弦5フレットの「ラ」になります。

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番外

バイク (自転車) のスポーク

張っていると高い音、ゆるんでると低い音がするので、ゆるみがないか調べるときに使います。

ひげおじさん
バイクのスポークだけでなく、飛行機の羽や胴体も手でたたいて調べるんだよ! 割れたり、ヒビがはいっているとにぶい音がするんでわかるんだ!

① リアタイヤ (7秒)

② フロントタイヤ (9秒)

その他こんなものでも音が出ます。

傘の入れもの (9秒)

伸び縮みすると音が変わりますね。

ポットに水を入れる (11秒)

水を入れるとだんだん音が高くなっていきますね。

水差しに水を入れる (21秒)

これもみなさん経験がありますね。

写真

resonance bottle neck ボトルネック。ギター_frame_1    resonance box play 箱。演奏_frame_1       resonance spoke rear スポーク。リア。張力。音程_frame_1 resonance straw ストロー。笛_frame_1    resonance tuning fork tray 音叉。お盆_frame_1resonance rubber band 輪ゴム。だけ_frame_1

クマ
いろんなもので音を出してみてね!

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