ストロー笛の長さと音シミュレーター

ストローの長さを変えて「ふく」を押してみよう。音が鳴るよ（音量に気をつけてね）。

下をふさいだストローと、長さのものさし

「ふく」をおして、音を聞いてみよう

ストローの長さ16.2cm下をふさぐ
音の高さ（ふるえる数）523Hz1秒に523回
ドレミでいうとドぴったり

ふいてみる

けんばんでいうと、どこの音？

けんばんの上の、いまの音の位置

黄色の三角がいまの音。左ほど低く、右ほど高い音です。「ド」の文字はピアノのまん中のドより1つ上のドです。

この太さなら、ドは約16.2cm、高いドは約8.0cmで作れます

いまの長さ16.2cmは「ド」の音（約523Hz）。下のドレミの表のボタンで、音を聞きくらべられます。

パンフルートのドレミ（ストローの長さ）

ボタンをおすと、その長さにして音を鳴らします。

ストローの太さ

下のはし

へやの温度

実験ノート

「ふく」をおすと、ここに長さと音の高さがたまっていきます。自由研究の表に写せます。

ストロー笛（パンフルート）のドレミは何cm？

下のはしをセロハンテープなどでふさいだストローの、口をつけるはしから底までの長さの目安です（20℃、このシミュレーターの計算）。太いストローほど、同じ音でも少しだけ短くなります。

音高さふつう（6mm）太め（8mm）タピオカ用（12mm）
ド523Hz16.2cm16.2cm16.1cm
レ587Hz14.4cm14.4cm14.3cm
ミ659Hz12.9cm12.8cm12.7cm
ファ698Hz12.1cm12.1cm11.9cm
ソ784Hz10.8cm10.7cm10.6cm
ラ880Hz9.6cm9.5cm9.4cm
シ988Hz8.5cm8.5cm8.3cm
高いド1047Hz8.0cm8.0cm7.8cm

ドの長さのちょうど半分にすると、1つ上の高いドになります。ふき方やふさぎ方で音は少しずれるので、はじめは表より5mmくらい長めに切って、少しずつ短くしながら合わせると失敗しにくくなります。

どうして長さで音の高さが変わるの？

ストローのふちに息を当てると、中の空気がふるえて音が出ます。ストローが短いと、中の空気は速く（1秒にたくさん）ふるえるので、高い音になります。長いと、ゆっくりふるえて低い音になります。

おうちの方向けに言うと、片方が閉じた管（閉管）の気柱の共鳴です。いちばん低い音（基本振動）では、管の長さの約4倍が音の波長になり、振動数は「音の速さ ÷ （4 ×（管の長さ＋開口端補正））」で求められます。開口端補正は管の半径の約0.6倍です。音の速さは「331.5＋0.6×気温」m/sなので、20℃では約344m/sです。下をふさがない管（開管）では波長が管の長さの約2倍になり、同じ長さでも約1オクターブ高い音になります。

パンフルートの作り方

用意するもの：太めのストロー（8本）、セロハンテープ、油性ペン、ものさし、はさみ（おとなが使う）、あればスマホのチューナーアプリ。

  1. 上の表を見て、ストローに切るところの印を油性ペンでつける。
  2. おとなの人に、印より5mmくらい長めに切ってもらう。
  3. 下のはしをセロハンテープで、すきまがないようにふさぐ。
  4. 下くちびるにストローの口をあて、ストローの口のふちに向かって、まっすぐ強めに息をふきかける（びんの口をふいて鳴らすのと同じふき方。下の図を見てね）。
  5. チューナーアプリや、このシミュレーターの音と聞きくらべて、高すぎたら少し長いものに作りなおし、低すぎたらおとなに少し切ってもらう。
  6. 8本を長い順にならべて、セロハンテープではりあわせればできあがり。
ストロー笛のふき方（横から見た図） ストローの上のはしを下くちびるに軽く当て、口からストローの口の向こうがわのふちに向かって息をふきかける。息の一部がストローの中に入り、中の空気がふるえて音が出る。下のはしはテープですきまなくふさぐ。 ① 息を、ストローの口の向こうのふちに当てる ② 下くちびるに軽く当てる（口の中に入れない） ③ 中の空気がふるえて音が出る ④ 下のはしはテープですきまなくふさぐ 鳴るふき方と、鳴らないふき方 左：ストローを下くちびるに当て、ふちに息を当てると鳴る。まん中：ストローを口にくわえると鳴らない。右：ストローが口からはなれすぎると、息がそれて鳴らない。 ○ ふちに当てる × くわえる × はなれすぎ
びんの口をふいて「ボー」と鳴らすときと同じふき方です。息の強さや向きを少しずつ変えて、いちばんよく鳴るところをさがしましょう。

安全のために：はさみはおとなが使いましょう。ストローを口にくわえたまま走ったり、友だちに向けたりしないでください。何本も続けて強くふくと、頭がくらくらすることがあるので、休みながらふきましょう。

自由研究のまとめ方のヒント

ストローを21cm・18cm・15cm・12cm・9cmのように切って、チューナーアプリで音の高さ（Hz）をはかり、表にしてみましょう。横じくを長さ、たてじくを音の高さにしたグラフは、長さが半分になると高さが2倍になる、なめらかなカーブになります。高学年なら「長さ×音の高さ」がほぼ同じ数になること（反比例）を確かめてみましょう。下をふさいだときと、ふさがないときのちがいや、夏と冬のちがいをくらべるのも、よい研究になります。

よくある質問

ふいても音が出ません。

「パンフルートの作り方」の図のように、ストローを口の中に入れず、下くちびるに軽く当てて、ストローの口のふちに息がぶつかるようにふきます。息の向きを少しずつ変えてみてください。細いストローより、太いストローのほうが鳴らしやすくなります。下のはしのすきまからもれていても鳴りにくくなります。

計算の長さに切ったのに、音が少しずれます。

ふき方（息の強さや、くちびるでストローの口をどれだけおおうか）で、音の高さは少し変わります。下をふさぐテープやねんどがストローの中に入りこむと、そのぶん短くなって音が高くなります。長さは、口をつけるはしから、ふさいだ底までをはかりましょう。

夏と冬で音の高さは変わりますか？

少し変わります。空気があたたかいほど音は速く進むので、同じストローでも夏のほうが少し高い音になります。10℃と30℃では、約3%（半音の半分くらい）ちがいます。

先をつぶして切った「ストロー笛」とはちがいますか？

先を平たくつぶして三角に切り、口にくわえてふく笛は、つぶした先がふるえて鳴るしくみです。長さを短くすると高い音になるのは同じですが、このシミュレーターの計算（ふちに息を当てるパンフルートの形）とは、音の高さが少しちがいます。