2018年05月12日 掲載

なぜパトカーや救急車などのサイレンは通過前と通過後に聞こえる音の高さがちがうのか

出典:イラストAC
出典:イラストAC

日常生活で急行しているパトカーや救急車に追い抜かされたことはだれしも一度はあるでしょう。
その時に、自分に向かってくる車は高い音でサイレンを鳴らして近づき、そして通過した瞬間に低い音でサイレンを鳴らして遠ざかっていくという体験をしたことはありませんか?

ある物体から発された振動は空気中で波となり(音波という)、その波の数(周波数という)が多ければ多いほど高い音として聞こえ、波の数は少なければ少ないほど低い音として聞こえます。実はこの音の波動が救急車などが一定の周波数でサイレンを発しているにもかかわらず、高低差があるように聞こえる現象と関係しています。

救急車が自分に向かってくるとき、周波数が一定にもかかわらず距離が縮むため相対的に周波数が増え、高い音でサイレンが聞こえます。しかし、自分を通過した途端、周波数が一定である救急車との距離はどんどん遠ざかるため、相対的に周波数が小さくなるので低い音でサイレンが聞こえます。

この現象は、1845年にオーストラリアの物理学者クリスティアン・ヨハン・ドップラーによって発見され、その名にちなんで「ドップラー効果」と呼ばれています。

世の中ではさまざまな現象がドップラー効果に従っており、航空機のレーダー探知機もこの現象を用いています。そのほかこのドップラー効果を応用したものが身の回りにないか探してみると面白いかもしれません。

このような身の回りにある現象の原理を発見するのが理学部です。関心がある人にはお勧めです。

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