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ヘリウムガスでアヒル声になる理由

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100均ネタ第三弾。ダイソーで見つけました。

声変わりガス(ヘリウムガス)

「大人用」って書いてあります(笑)化学の実験の定番、ヘリウムガスです。理科好きなら誰もが一度は遊んだことがあるヘリウムガス。最近はあまり見かけなくなりました。
なぜヘリウムガスを吸うと声が高くなるか知っていますか?
理由は、分子が軽いほうが音速が速くなるからです。空気中では1秒間に約330mの速さで伝わる音が、ヘリウム中では1秒間に約970mの速さで伝わ
す。人間の耳は、空気の330m中に入っている振動の数を1秒で聞き取り、ヘリウムの970m中に入っている振動の数を1秒で聞き取ります。
同じ1秒間に聞き取る振動の数が多いということは、発音体の振動数が多くなるのと同じで音が高く聞こえるのです。
声が高くなっているのではなく、聞こえ方が高くなっているのです。ちなみに、太鼓やギターなどの弦楽器はヘリウムガス中でも音が変化しません。これは太鼓では膜、ギターでは弦が振動して音を発生させるためです。ヘリウムガスで音が高くなるためには、音源が空気を振動させて音を発生させる必要があります。同じ楽器でもラッパやトロンボーンなどの管楽器は、音が高くなるわけです。探偵ナイトスクープで実験をしていましたが、おもしろかったです。
ヘリウムガスでここまで音について深められることにびっくりですね。化学の授業の導入で使えば盛り上がること間違いなしです。ただし、教師がヘリウムガスを吸ってしまうと、アヒル声になってしまい、その後授業になりません。でも、このガスは「大人用」•••どうしよう(笑)
(追記)
少し前にヘリウムガスを吸いすぎて子どもが死んでしまうという事故がありました。安全を考えると適正な量などを教師がきちんと把握しておく必要がありますね。

ふたばのブログが本になりました。

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自己紹介(PROFILE)

窪田 一志

窪田 一志

1986年生まれ、近畿大学農学部卒業、理科コア・サイエンス・ティーチャー(CST)養成課程修了
家庭教師、個別指導、塾講師を経て、神奈川県で5年間中学校理科教師として勤務。現在は大阪府の公立中学校で理科の楽しさを子どもたちに伝えるため日々奮闘中。
教材や教具、デジタル教材の開発、効果的なICT機器の活用方法、カードゲームや問題解決を通してのコミュニケーション能力の育成など自らの実践に基づいた教育活動を展開中。
ブログのアクセス数は月7万pvを超え、中学理科の授業情報をまとめた書籍「100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100」を明治図書から出版。また、ブログがアプリ化されるなど勢いのある教育研究者 兼 教育実践者。
先生向け情報サイト「ふたばのブログ」の他、反転学習や、家庭学習に利用できるオンライン学習サイト「ふたば塾」を運営。
記事執筆、研修・講演依頼、書籍化についてはお問い合わせフォームからお願いします。

【著書】
100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100[明治図書出版]
【協力実績】
株式会社 NHKエデュケーショナル
国立科学博物館
株式会社 朝日新聞社 企画事業本部文化事業部
株式会社 高純度化学研究所
株式会社 アスウム
株式会社 学映システム
東京学芸大学 理科教育学分野
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