小学生の自由研究でできる音の実験には、糸電話、コップの水による音の高さの比較、輪ゴムの振動、定規の振動などがあります。特別な道具を使わず、音が出る仕組みや音の高さの違いを比べられる実験がおすすめです。
小学生におすすめの音の実験4選
| 実験 | 分かること | 主な材料 |
|---|---|---|
| 糸電話 | 音が振動として伝わること | 紙コップ、糸、つまようじなど |
| 水の量と音の高さ | 水の量によって音の高さが変わること | 同じコップ、水、水差し、スプーン |
| 輪ゴムの音 | 振動するものの長さや張りと音の高さの関係 | 輪ゴム、空き箱 |
| 定規の振動 | 振動する部分の長さと音の高さの関係 | プラスチック定規、机 |
実験1：糸電話で音の伝わり方を調べる
糸電話では、話した声によって紙コップの底が振動し、その振動が糸を通って相手の紙コップへ伝わります。糸の状態を変えて、聞こえ方を比べてみましょう。
用意するもの
- 紙コップ2個
- 糸または細いひも
- つまようじ2本
- はさみ
- セロハンテープ
実験の手順
- 紙コップの底の中央に小さな穴を開けます。はさみやつまようじを使う作業は、大人と一緒に行ってください。
- 糸の両端をそれぞれの紙コップの穴に通します。
- 糸の先に短く折ったつまようじを結び、抜けないようにします。
- 2人で紙コップを持ち、糸をまっすぐに張ります。
- 一人が紙コップに向かって話し、もう一人が聞きます。
- 次に、糸をたるませた場合、糸を指で触った場合、糸の長さを変えた場合に聞こえ方を比べます。
記録する項目
- 糸がまっすぐなときの聞こえ方
- 糸がたるんだときの聞こえ方
- 糸を指で触ったときの聞こえ方
- 糸の長さを変えたときの聞こえ方
糸がまっすぐなときは、音の振動が伝わりやすくなります。糸がたるんだり、途中を触ったりすると、振動が伝わりにくくなり、声が小さく聞こえることがあります。
実験2：コップの水の量で音の高さは変わるか
同じコップを使い、水の量を変えて音を比べる実験です。コップをたたいたときの音が、水の量によってどのように変わるかを調べます。
用意するもの
- 同じ形のガラスコップを3〜5個
- 水
- 計量カップまたは水差し
- 木のスプーンなど、コップを軽くたたくもの
- 記録用紙
実験の手順
- コップを机の上に並べます。
- それぞれに入れる水の量を決めます。例として、50mL、100mL、150mL、200mLにします。
- 同じ場所を、同じ強さになるように軽くたたきます。
- 音の高さを比べ、「高い」「低い」「中くらい」などで記録します。
- 水の量を変えて、同じ実験を2〜3回繰り返します。
調べるときのポイント
コップの大きさや形が違うと、別の条件が混ざります。水の量だけを比べるため、できるだけ同じコップを使い、たたく場所と強さもそろえましょう。
一般に、コップをたたいたときは、水が多いほど低い音になり、水が少ないほど高い音になる傾向があります。ただし、コップの材質や形、たたく場所によって結果が変わることもあります。
実験3：輪ゴムの長さや張りで音は変わるか
輪ゴムをはじくと、輪ゴムが振動して音が出ます。輪ゴムの長さや張り方を変えて、音の高さを比べます。
用意するもの
- 大きさの違う輪ゴムを数本
- 空き箱
- 記録用紙
実験の手順
- 空き箱に輪ゴムをかけます。
- 輪ゴムを軽くはじき、音を聞きます。
- 別の輪ゴムに取り替え、音を比べます。
- 同じ輪ゴムを使い、輪ゴムの下に紙や厚紙をはさんで、振動する部分の長さを変えます。
- 輪ゴムを少し強く張った場合と、弱く張った場合も比べます。
記録する項目
- 輪ゴムの大きさ
- 振動する部分の長さ
- 輪ゴムの張り方
- 音の高さ
- 音の大きさ
振動する部分が短い輪ゴムや、強く張った輪ゴムは、高い音になりやすい傾向があります。輪ゴムの太さや材質も音に関係するため、結果と一緒に記録しておくと研究をまとめやすくなります。
実験4：定規の出ている長さで音は変わるか
机から出した定規をはじくと、定規が振動して音が出ます。机から出す長さを変えて、音の高さを調べます。
用意するもの
- プラスチック定規
- 机
- 本やクリップなど、定規を押さえるもの
- 記録用紙
実験の手順
- 定規の一部を机から出し、机の上に置いた部分を本などでしっかり押さえます。
- 机から出した部分を軽く下へ押してから、手を離します。
- 定規が振動する様子と音を記録します。
- 机から出す長さを変えて、同じ実験を繰り返します。例として、5cm、10cm、15cmにします。
- 出ている長さと音の高さを表にまとめます。
机から出ている部分が短いと高い音、長いと低い音になりやすい傾向があります。定規が大きく動く条件では、音が大きく聞こえることもありますが、音の高さと音の大きさは別の性質として記録しましょう。
自由研究にまとめやすい音の実験はどれか
初めて取り組むなら、結果を比べやすい「コップの水の量と音の高さ」か「定規の出ている長さと音の高さ」がおすすめです。変える条件を一つにしやすく、表やグラフにもまとめられます。
| 選び方 | 向いている実験 |
|---|---|
| 音が伝わる仕組みを調べたい | 糸電話 |
| 水の量と音の高さを比べたい | コップの実験 |
| 楽器のようなものを作りたい | 輪ゴムの実験 |
| 短時間で何度も測りたい | 定規の実験 |
自由研究の書き方
実験結果だけでなく、なぜ調べようと思ったのか、何を予想したのかも書くと、研究の流れが分かりやすくなります。
- 題名：「水の量でコップの音の高さは変わるか」など、調べる内容を書く
- きっかけ：音について不思議に思ったことを書く
- 予想：実験前に、どのような結果になると思ったかを書く
- 材料と方法：使ったものと実験の手順を書く
- 結果：表やグラフを使って記録する
- 考察：予想と比べてどうだったか、なぜそうなったかを書く
- 感想：分かったことや、次に調べたいことを書く
例えば、定規の実験なら「定規が机から出ている長さだけを変え、押さえる場所と動かす強さはできるだけそろえた」と書くと、比べ方の工夫が伝わります。
音の実験をするときの注意点
- コップを強くたたかず、割れないように注意する。
- はさみやつまようじを使う作業は、大人と一緒に行う。
- 大きな音を長時間聞かない。
- 定規や輪ゴムを人に向けてはじかない。
- 実験はできるだけ同じ条件で繰り返す。
音の自由研究では、音が出たかどうかだけでなく、何が振動しているか、条件を変えると音の高さや大きさがどう変わるかに注目すると、結果を説明しやすくなります。
