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音無し笛の可聴化

物理を使って音無し笛を人間の耳で聞けるように考えてみた
1、必要なもの
・新幹線2編成(それぞれ新幹線A・新幹線Bとする)

2、方法
・新幹線A、新幹線Bがそれぞれ向かい合って時速216km(=秒速60m)で走行
・それぞれがすれ違っている間、新幹線Aから音無し笛を鳴らす。
音無し笛の周波数を21000Hzと仮定

3、結果
・人間の耳で聞き取れる音の周波数は20〜20000Hzだから、
新幹線Aに乗っている人は、無論、音が高音すぎて聞き取れない。

しかし、新幹線Bの乗客は、新幹線Aの先頭部とすれ違ったあとは
ドップラー効果により、音が21000×(340-60)/(340+60)=14700Hzとなるので、
音の低くなった音無し笛を聞き取ることができ、音の存在を確認できる。

※新幹線の騒音で音無し笛の音が聞こえるかは考えないものとします。

<追記>
ドップラー効果わかってる前提で書いてた、、、
あと、音無し笛が超音波であることを説明し忘れた。

なんとなくわかると思うけど、人間の耳は音が高すぎると聞こえなくなる(音は鳴ってる)それがだいたい2000Hzまで(Hzが大きくなると音が高くなる)
四巻の列柱ノ岩場でエリンがリランに乗りながら居眠るときのようにコウモリとかは音の反射をレーダーのように使ってる。
新生闘蛇の闘蛇舎で歯が浮くような感じがするのも超音波のせい。

まぁそんなこんなで音無し笛は超音波なわけ、

ドップラー効果とは
救急車とかがサイレン鳴らしながら走ってくると、近づくに連れて音が高くなり、遠ざかるのにつれて音が低くなる現象のこと。

相手が周波数fを鳴らしながら速度v1、自分が速度v2ですれ違って遠ざかるとき
f*(V-v1)/V+v2=f'(V=音速約340m/s)