大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和6年度（2024年度）本試験
問15 (物理基礎（第3問） 問6)

解答　ウ：短い  エ：1cm

解説

超音波に関する問題です。

知識がなくても、問題文中の情報から答えを出せます。

音速V、振動数f、波長λについて、　λ = V/f　です。

この問題ではVは固定して考えます。

「ヒトの聴くことのできる音の振動数(中略)よりも

振動数の大きい音波を超音波という」とあり、

λ = V/f より fが大きいほどλは小さくなります。

よって答えは　ウ：短い　となります。

振動数が34000Hzの超音波の波長は、

たとえば室温の値として V = 340 m/s を採用して、

λ = V/f = 340 m/s ÷ 34000Hz = 0.01m = 1cm

よって答えは　エ：1cm　となります。

【参考】

必須ではありませんが、

・ヒトの耳に聴こえる典型的な音の振動数について、

例えば「ラの音」は440Hzである

・ヒトの耳に聴こえる音の波長は大雑把に1m程度である

ということを覚えておくことをおすすめします。

これを覚えておけば、エは

「振動数が100倍くらいだから波長は100分の1くらいだな」

と考えて、直ちに1cmが答えだとわかります。