雷までの距離を計算したい！
こんにちは！この記事を書いてるKenだよ。メープルが攻めてくるね。
中1理科の「身のまわりの現象」という単元では、
「音」についても勉強して行くよね？
その中でも、問題として取り上げられやすいのが、
雷までの距離を求める問題だ。
たとえば、次のような感じ↓
雷が光ってから4秒後にゴロゴロという音がなりました。音の速さを毎秒340mとするとき、雷が落ちた地点までの距離を計算しなさい。
この手の雷問題は、
4つの基本
と
1つの計算手順
で簡単にクリアできちゃうんだ。
まずは雷の基礎から勉強していこう。
雷までの距離を計算する前に知っておきたい4つの基本
雷までの距離を求める問題では、次の4つのことをおさえておけばいいね。
その1. 雷は「光」と「音」からできている
まず、雷の正体が何者かってことだ。
この距離を求める問題では、
雷は、
- 雷の光
- 雷の音
っていう2つからできていると考えていいよ。
音と光だけだから、何もビビることはないね。
その2. 雷の光はむちゃくちゃ速い
雷の要素の1つの光。
1つおぼえておいて欲しいのが、
光の速さはむちゃくちゃ速い
ってこと。
数字にすると、1秒間に30万キロメートルも進んでしまうほど速いんだ。
想像しやすいように地球規模で考えてみると、光は1秒間に地球を7.5周もしてしまうほど速い。
もう、異次元すぎて、光が体育祭に出ちゃったら新記録を叩き出しまくるだろうよ。
その3.雷の音はちょっと遅い
ただ、もう1つの雷の音は、光に比べるとちと遅い。
気温とかにもよるんだけど、音の速さは約、
毎秒340m
なんだ。
340mっていうと、だいたい東京タワーの麓からタワーのてっぺんまでの距離だね。
音は１秒間でこれだけの距離を進むんだ。
人間たちと比べると速い方なんだけど、どうしても光と比べると遅く感じちゃうね。あっちは地球7.5周だもの。
その4. 雷が光った瞬間が雷が発生した時刻
ってことで、雷の光はむちゃくちゃ速いから、雷がどんなに離れていようが、
雷が発生した瞬間に光が、ぼくらの目に到達するんだ。
そこには時差はないと考えていい。
ただ、雷の音はちょっと違う。
一瞬で耳に到達するほど圧倒的に早くないから、雷の光よりも遅れて耳に入るんだ。
だから、雷の光が見えた瞬間から、雷の音が耳に届くまでの時間、音が頑張ってこっちに向かってくるわけだ。
雷の距離を計算する問題の解き方
さて、ここまでで雷の問題の基礎は終わり。
せっかくだから雷の距離の求め方の問題を解いていこう。
雷が光ってから4秒後にゴロゴロという音がなりました。音の速さを毎秒340mとするとき、雷が落ちた地点までの距離を計算しなさい。
この手問題の解き方は簡単。
雷が光ってから音が到達するまでの時間に、音の速さをかければいいんだ。
公式っぽく表すと、
（雷までの距離）＝（光ってから音がなるまでの時間）x（音の速さ）
だ。
なぜなら、雷の光は一瞬で目に到達するけど、雷の音はちょっと遅れて音の速さで耳にやってくるからなんだ。
つまり、音が移動した距離だけ観測者と雷が離れているってことがわかるのさ。
今回の問題でいうと、光ってから4秒後に雷の音が聞こえたよね？？
今回は音の速さを毎秒340mとしてるから雷までの距離は、
340 x 4 = 1360 m
になるね。
計算簡単！
こんな感じで、雷までの距離を求める問題が出ても落ち着いて基本を整理して、計算問題をクリアしていこう！
そんじゃねー
Ken
