今日の1科学【声が高くなっている】
今日のマンガでは、モモンガ先生は小さくなり、声が高くなります。なぜ小さいと、声が高くなるのでしょうか。
音は、空気が振動する現象です。人間やモモンガの声は、のどにある「声帯」という膜が振動することで発生します。その振動が空気に伝わり、聞く人の耳の鼓膜を振動させて、脳で音として感知されます。
空気が1秒間に振動する回数を「振動数」といい、「Hz(ヘルツ)」という単位で表します。振動数が大きい(多い)ほど、音は高くなります。人間の男性の声は300~550Hz、女性の声は400~700Hzぐらいです。
物体は、小さいほど振動数が大きくなります。マンガでは、モモンガ先生は16分の1ぐらいになったように見えます。ここから、モモンガ先生の普段の声の高さが500Hzだとすると、16分の1の大きさになったとき、8000Hzになると考えられます。これは、ピアノのいちばん高い音のさらに1オクターブ上なので、聞こえないことはありませんが、めちゃくちゃ高い音です。
ここで「16分の1」という中途半端な目測をしたのは、振動数が2倍になるごとに、音は1オクターブ高くなるからです。16=2×2×2×2なので、モモンガ先生の声は、普段より4オクターブも高くなります。