番組では、コップをたたいて出る音を確かめていました。コップをたたいて出る音と同じ高さの声を出すことで、コップを割ろうというのが、今回の『大科学実験』です。同じ高さの声がいいのでしょう?物をたたくと形が変わります。元に戻る勢いで行きすぎてしまい、またそこから逆に元に戻ろうとします。これを繰り返すのが、振動(しんどう)です。ウルトラハイスピードカメラでのコップの変形を思い出してください。やわらかいゼリーもスプーンでたたくと、しばらくブルブルふるえていますが、この動きを思い浮かべるとわかりやすいかもしれません。コップの変形もゼリーの動きと同じです。コップやゼリーに限らず、物にはそれぞれ「一番変形しやすい」振動のスピードがあります。この「一番変形しやすい」というのがポイント。物にこれと同じスピードの振動を加え続けると、どんどん振動が大きくなっていきます。共鳴(きょうめい)や共振(きょうしん)といわれるものです。逆に、これ以外のスピードの振動では、物は大きく変形せずにすぐに止まります。コップが変形して振動すると、周りの空気を押したり引いたりします。このときの空気の動きを私たちは音として聞きます。振動のスピードが速ければ高い音に、遅ければ低い音に聞こえます(ゼリーを揺らしても音が聞こえないのは、私たちの耳には聞き取れないくらい低い音だからです)。コップをたたいて確かめていた音の高さが、コップの「一番変形しやすい」振動が出す音の高さだったのですね。音の大きさ(音量)のことを科学の世界では「音圧(おんあつ)」といいます。「圧」は圧力、つまり音圧は音が空気を押す力のことです。同じ高さの音であれば、音圧が大きい(押す力が強い)ほど大きな音として聞こえます。コップに向かって大声を出すのは、空気を押して大きな振動をコップにぶつけることです。このとき声の高さを、コップの「一番変形しやすい」振動が出す音、つまりコップをたたいて出る音と同じ高さにすれば、どんどんコップの振動が大きくなっていき、やがて変形にたえられなくなって割れる!......はずです。下記のサイトに制作ウラ話をのせています。