重いものを落とすと何故低い音がするのか

質問

床にボーリングの球を落とすと「ゴンッ」、ピンポン玉を落とすと「コンッ」と音がします。

他にも重いものは「ドスッ」だったり「バンッ」、軽いものは「パスッ」だったり「トサッ」と音がします。

何故重いものを落とすと低い音がするのでしょうか？

ものの重量とそれを地面に落とす（または何かにぶつける）ときに出る音はどんな関係があるのでしょうか？

回答No.3

BookerL · ベストアンサー

音は、物体が振動して発生します。振動の周期が短いと高い音になり、周期が長いと低い音になります。

　物体の振動の周期は、「質量」と「弾性定数」で決まります。（おおざっぱに言って、「重さ」と「硬さ」と考えても、感覚的には似たようなものです。）質量が大きいほど周期は大きくなります。弾性定数は小さいほど周期が大きくなります。

　したがって、同じような硬さのものなら、重いものほど振動の周期が大きい＝低い音を発することになり、同じような重さのものなら、硬いものほど振動の周期が小さい＝高い音を発することになります。＃２さんの言うように、重金属のように硬いものは、少々重くても高い音を発しますね。

　ということで、物体が何かにぶつかって発する音の高さは、硬さがあまり違わなければ「重いものほど低い音がする」といえるわけです。

お礼

とてもわかりやすい解説ありがとうございます！弾性定数と「物の振動の周期」の関係を知ったことで、疑問だったことと楽器の例などが一つにつながった気がします。

回答No.4

debukuro

音を出す物とぶつかる相手の
剛性、弾性、塑性、粘性、形状、大きさ
などによって決まります

長さ２０メートルの鉄道のレールを地面に落とすとピーンと言う音がします
重い軽いは直接関係はありません

お礼

ご回答ありがとうございます！いただいたキーワードを元に調べてみようと思います。一つのこと（高い／低い音がなる）という現象も、色々な要素の組み合わせで成り立っているのだと改めて実感します。

回答No.2

hs001120

ちょっと待って下さい。

>床にボーリングの球を落とすと「ゴンッ」、ピンポン玉を落とすと「コンッ」と音がします。
>他にも重いものは「ドスッ」だったり「バンッ」、軽いものは「パスッ」だったり「トサッ」と音がします。

y8yoさんが良く耳にする範囲で、それが事実だからといって、普遍的に
>　重いものを落とすと低い音がする
と言えるのでしょうか?

"スプーン"と"ピンポン玉"だったら、どうでしょう
低い音がするのは軽い"ピンポン玉"の方です。

工事現場で使われているような"鉄パイプ"を50cmに切った物と、同じ"鉄パイプ"を100cmに切った物と
では100cmの方が低い音がするはずですが、

100cmの"鉄パイプ"と同じ重量の鉄製の"鐘"は同じ音の高さになる
というわけではありません。
同じ重量の鉄製の"針金"を束ねた物でも違ってきます。

100cmの"鉄パイプ"と"ソフトボール"だったら、どうでしょう
低い音がするのは軽い"ソフトボール"の方です。

つまり、必ずしも「重いものを落とすと低い音がする」と言う事は出来ません
材質や形状によっても変わります。

同じ材質、同じ形状なら、大きいほうが共鳴する周波数が低く
同じ材質、同じ形状で、大きさが大きいなら、重いですが
重さが重いからといって、必ずしも音が低いとは言えませんよ。

お礼

確かに、早とちりな質問の仕方でした、、。「金属は高い音がする」というのは日常的に知っていて見落としていたことですね。ご指摘ありがとうございました！

回答No.1

sanori

こんばんは。

木琴や鉄琴をバチで叩くと、木や金属の長さに共鳴する周波数の音が出ます。

コップに水を入れて箸で叩くと、水の量が多いほど低い音が鳴ります。

そして、
「物を落とす」ということを、
「物に対して床、地面をぶつける」ないしは「床や地面というバチで物を叩く」
ということだと考えてみるとよいかと思います。

軽くて小さい物は高い周波数に共鳴し、重くて大きいものは低い周波数に共鳴します。

以上、ご参考になりましたら。

お礼

ご回答ありがとうございます。「地面にモノを落とす」ということが、「地面というバチでモノを叩く」ということになるという発想が、目からうろこでした！