大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和4年度（2022年度）追・再試験
問18 (物理基礎（第3問） 問3（2）)

クラスの実験チームが、糸電話をテーマとした探究活動に取り組んでいる。まず、二つの紙コップと3mほどの糸を用意した。紙コップの底に小さな穴をあけ、糸の一端を固定し、二つの紙コップを糸で接続すると、図1のような糸電話が完成した。一方の紙コップに向かって話すと、他方の紙コップからその音声を聞くことができた。

糸を伝わる音について調べるために、図3のように、二つの紙コップを長さLの糸でつなぎ、一方の紙コップの中にスピーカー、他方にマイクロフォンを配置した。スピーカーには発振器をつないで、一定の振動数の音を発生させた。図4、図5は、それぞれL＝55cmとL＝175cmのときの、スピーカーに加えた電圧とマイクロフォンからの電圧を同時にオシロスコープで観察した結果である。横軸が時刻t、縦軸が電圧Vであり、実線の曲線Sがスピーカーに加えた電圧の表示、点線の曲線Mがマイクロフォンの電圧の表示である。初めにL＝55cmで図4の表示になるように実験配置を調整し、続いて糸の長さを長くすると、マイクロフォンの電圧変化の表示Mがしだいに右側に移動し、L＝175cmのときに初めて図5の表示になった。二つの紙コップの間では、糸を介して伝わる音のみを考え、その速さは一定であったものとする。なお、1ms＝0.001sである。

次の文章中の空欄（　b　）に入れるものとして最も適当なものを、選択肢のうちから一つ選べ。

図4の曲線Mが図5で右にずれたことは、糸が長くなったことによって、図3の左側の紙コップからの音が、糸を伝わって右側の紙コップに達する時間が（　a　）だけ長くなったことを意味している。
したがって、糸を伝わる音の速さは（　b　）である。