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今回のテーマ
「発泡スチロールの大きさと音の反響の違いを測って音響実験してみよう」
私たちの生活の中には、いろいろな「音」があふれています。しかし、同じ音でも、広い体育館で聞くのと、狭いお風呂場で聞くのとでは、聞こえ方が全く違いますよね。これは、音が壁や床に当たって跳ね返る「反響（はんきょう）」が関係しているからです。
今回の自由研究では、軽くて加工しやすい「発泡スチロール」を使って、そのサイズや面積によって音の跳ね返り方がどう変わるのかを実験します。目に見えない音の性質を、数値で見える化してみましょう。
自由研究の目的
- コンサートホールの設計 音楽がきれいに響くように、壁の形や素材が計算されています。
- 騒音対策 道路の防音壁やマンションの床など、音を吸収する仕組みを知ることで、静かな環境を作ることができます。
- 物理学の基礎 音は「波（振動）」です。この波が物に当たったとき、どのように反射したり吸収されたりするかを理解することは、将来の科学や工学の学びに直結します。
自由研究のゴール
- 初級 発泡スチロールの大きさで、音の大きさが変わることを確かめる。
- 中級 音を出す場所からの距離を一定にし、スマホアプリなどで「デシベル（dB）」という数値を記録する。
- 上級（レベルアップ） 発泡スチロールの「大きさ」だけでなく、「厚み」や「形（平らな板か、箱か）」によって、音の響きがどう変化するかを法則化する。
実験事例
- 実験A 小さなカップ vs 大きな板 同じ音楽をスマホで流し、その前に小さな発泡スチロールのカップを置いたときと、大きな板を置いたときで、跳ね返ってくる音の大きさを比較します。
- 実験B 箱の中の反響 発泡スチロールの箱の中にスマホを入れて音を鳴らし、蓋を閉めたときと開けたときで、外に漏れる音や中の響きがどう変わるか観察します。
研究を進めるうえで、以下のポイントに注目しよう！
- 周囲の静かさ 実験中はテレビを消し、静かな部屋で行いましょう。
- 音源の固定 スマートフォンやスピーカーから流す音（メトロノームの音や一定のトーン信号がおすすめ）の音量を絶対に変えないようにします。
- 測定アプリの活用 自分の耳だけでなく、無料の「騒音計（デシベル計）」アプリを使い、客観的な数値で記録しましょう。
自由研究の進め方
- 準備するもの 発泡スチロール（大きさの違う数種類）、スマートフォン（音を出す用と、アプリで測る用の2台あると便利）、定規、記録ノート。
- 配置を決める 壁から離れた場所に音源（スマホ）を置き、その前に発泡スチロールをセットします。
- 測定 発泡スチロールのサイズを変えながら、反射してくる位置に測定用のスマホを置き、数値を3回ずつ測って平均をとります。
- グラフ化 横軸に「発泡スチロールの面積」、縦軸に「音の大きさ（dB）」をとってグラフにまとめます。
自由研究から発見したアイデア
- 「究極の勉強スペース」の提案 発泡スチロールをどう並べれば、周りの音が聞こえなくなる「集中ブース」が作れるでしょうか？
- 素材の組み合わせ 発泡スチロールの表面に凸凹（デコボコ）を作ったり、布を貼ったりしたら、音の反響はどう変わるでしょうか？
- スピーカーの自作 発泡スチロールの「響きやすい」という性質を利用して、小さな音を大きく響かせる「電源不要のスピーカー」を設計してみるのも面白いですね。
この自由研究に関連する仕事
- 建築音響エンジニ 劇場やスタジオの設計で、最高の音響空間を作ります。
- 音響技術者（PAエンジニア） コンサート会場で、スピーカーの配置を工夫して観客にいい音を届けます。
- 製品開発（家電・自動車） 洗濯機や車のエンジン音がうるさくならないよう、防音材や吸音材の研究をしています。
まとめ
発泡スチロールという身近な材料を使って、目に見えない「音」の世界を紐解くことができるのがこの実験の魅力です。 大きさによって音が大きくなったり、逆に吸い込まれたりする現象を自分の手で確かめることは、科学的な思考を養う大きな一歩になります。
ぜひ、オリジナルの「音響博士ノート」を作って、驚きの発見を空庭で共有してくださいね！
関連書籍
身近な仕事について考えてみよう！
- 仕事のことを通じて学んだこと、楽しかったこと、難しかったことを書いてみましょう。
- テーマについての新しい発見や、自分が感じたことをまとめます。
- 今後、さらに調べてみたいことや、他の人に教えたいことがあれば、それも書いてみましょう。
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