コップのふちをこすると音が出るのはなぜ？

2026/11/102026/11/10

ソボチエ編集部

ガラス製のコップのふちを、水でぬらした指でなぞると音が出るのは、指とガラスの間に起こる摩擦がコップを細かく振動させ、その振動が周りの空気へ伝わるからです。特に、コップが振動しやすい動きと合うと「共振（きょうしん）」が起こり、澄んだ音が響きます。

この現象は「グラスハープ」と呼ばれる楽器にも使われています。ふちをこするだけで音が出る理由や、水の量で音の高さが変わる理由を見ていきましょう。

指でふちをこすると、音が出るまでに何が起こる？

グラスのふちに指を当てても、動かさなければ音は鳴りません。水でぬらした指をふちに沿って動かすと、次のような変化が起こります。

音が鳴っているときに主に震えているのは、指先ではなくコップそのものです。シーメンス財団の理科教材でも、グラスの振動が空気や中の水に伝わることを説明しています。

ぬれた指をガラスの上で滑らせると、指先がずっと同じように滑るとは限りません。ほんの一瞬ガラスに引っかかり、次に滑って動くことがあります。この小さな動きが素早く繰り返され、コップに振動を与えます。

この現象は「スティックスリップ」と呼ばれます。オーストラリアのニューサウスウェールズ大学の音響解説では、指がガラスに短く引っかかっては滑る動きが、グラスを振動させると説明しています。

適度にぬれていることは、引っかかりと滑りのバランスを作るのに役立ちます。指が乾きすぎている場合や、滑りすぎる場合は、うまく振動が続かず音が鳴りにくくなります。

物には、形や大きさ、材質によって、それぞれ振動しやすい速さがあります。これを「固有振動（こゆうしんどう）」といいます。グラスも、決まった速さで振動しやすい性質を持っています。

指から繰り返し小さな力が加わることで、グラスの振動しやすい動きが強くなることを「共振」といいます。NGKサイエンスサイトでは、名古屋市科学館の学芸員が監修した実験で、グラスハープの音は摩擦による振動と共振で生まれると説明しています。

スプーンなどでグラスを軽くたたくと、音は次第に小さくなります。一方、指でふちをこすり続けると振動にエネルギーを与え続けられるため、条件が合えば澄んだ音を長く出せます。コップの形によって響きやすい音の高さが違うのも、この性質によるものです。

同じグラスでも、中に入れる水の量を変えると音の高さが変わります。一般に、水を多く入れるほど、ふちをこすって出る音は低くなります。

これは、グラスの側面が振動するとき、内側に触れている水も一緒に動かさなければならないためです。水が増えると振動の仕方が変わり、振動する速さが遅くなって、音が低くなります。産業技術総合研究所の研究者によるグラスハープの解析でも、水の量によって振動の速さが変わることが示されています。

音が鳴っているとき、グラスの水面に細かな波が見える場合があります。これは水が音のもとだからではなく、グラスの振動が中の水へ伝わっているためです。水の量による違いは、英国王立研究所の実験教材でも紹介されています。

ふちをこすると澄んだ音が出やすいのは、薄手で、よく響くガラス製のグラスです。グラスの厚さ、形、大きさ、材質によって振動のしやすさが変わるため、同じ動かし方でも音の出方は違います。

厚手のコップや陶器、プラスチックのコップでは、ふちをこすっても音がうまく続かないことがあります。グラスでも、表面の状態や指のぬれ具合、動かし方が合わなければ鳴らないことがあります。

「水を入れればどんなコップでも鳴る」というわけではありません。まずは、ふちがなめらかで、欠けやひびのないガラス製のグラスを選びましょう。

家庭でも、ガラス製のグラス1個と水があれば、音の仕組みを確かめられます。ガラスが割れる危険があるため、子どもは大人と一緒に行ってください。

音が出ないときは、指の水分や動かす速さ、軽く触れる力を少しずつ変えてみましょう。何度も強くこする必要はありません。音の高さを比べるときは、グラスを取り替えず、水の量だけ変えるのがポイントです。

グラスを強く押したり、無理にこすったりしないでください。ガラスが割れるとけがにつながります。傷やひびのあるグラスは使わず、実験中に欠けやひびに気づいたら、すぐに中止しましょう。