エネルギーはどこへ？、またはどこから？

質問

以前、NO.878254で音が大きくなる理由について質問させていただいたものです。その時私の表現が稚拙で、意を尽くした質問が出来ませんでしたので、改めて質問させていただきます。
次のような場合において、エネルギーはどこから得たのか？。または、どこへ消えたのか？と言う観点からお答え願えれば幸いです。
（１）携帯電話のスピーカー部分にプラスチックコップを付けてみたところ、音が大きく聞こえました。この時のエネルギーはどこから得たものでしょうか？
（この質問はすでにfoobar様が解答をくださいましたが、疑問の原点ですので改めて質問させていただきます）
（２）シャボン玉などで、７色の色が見える理由として光の干渉で説明されます。例えば、シャボン玉のある部分で赤色が見えた場合、その部分では赤色の波長の光が干渉で強められているか、または他の色の光が弱められているかだと思いますが、その時、強められたまたは弱められたエネルギーはどこから得たりまたはどこに失ったのでしょうか？

回答No.7

foobar · ベストアンサー

CDで赤色に見えているところに赤い光をあてると？
・太陽光や照明の白い光は、赤色や他の色の成分を含んでいます。
・CDの反射面で赤く見えるところは、赤色の成分だけが目の方に反射されていて、残りの成分は別の方向に反射されています（その結果、目に入らないので見えない）。光の送料は変わっていません。
・赤い光を当てると、、赤く見えていたところは赤く（ただし、元の光と同じか暗い明るさ）見え、それ以外の色に見えていたところは暗く見えます。
暗く見えているところにあたった光は、目の方向に向かわず、別の方向に反射されています。

コップを当てたときに音が大きくなる。
考えられる理由は３っつ

1．＃1さんが書かれているように、四方に放射されていたエネルギーが一箇所に集中した場合
この場合は音として放射されたエネルギーの総量は変わりません。ただし、一方向に集中した結果、他の方向では音が小さくなります。

2. 機器の筐体を振動させて、最終的には熱に変わっていたエネルギーが音に変換された場合
この場合では、それまで熱として捨てられていたエネルギーが音として空間に放出されています。（ただし、筐体の振動の様相が変わるので、大抵は3．の「電気回路（電池）からエネルギーを供給」も同時に起きています）

3．スピーカを通して、電気回路と空気(音響回路？)が結合しているため、音のエネルギーが増えた分だけ電気回路(の電源)からエネルギーが供給される場合
さらに、これは細かく見てみると

3-1 電源(電池)からエネルギーが供給されている場合

3-2 それまで、電気回路で熱に変わっていた部分が音のエネルギーとして放出されている場合
(スピーカの振動板の運動エネルギーと、電気回路のエネルギーは相互にやり取りがあります。スピーカを駆動している回路の構成によっては、戻ってきた運動エネルギーが熱になります。音として放射するエネルギーが増えた分、電気回路に戻ってくるエネルギーが減って、熱になる分が減るという場合があります。）

の二通りあって、大抵は両方が同時に起きています。
(2.と3-2は、最終的には熱に変わっていた振動のエネルギーが、音として放射されるようになった　という点で類似の状況になっています。)

大雑把に書くと、このような状況かと。

お礼

ご回答ありがとうございます。
何度も詳しい解説をくださり、ようやく解ってきました。（なさけな～～～）
ありがとうございました。