音の速さ
おとのはやさ
【音の速さ(おとのはやさ)】
定義
音の速さとは、音の波が媒質(空気・水・固体など)の中をどれくらいの速さで伝わるかを表す量である。
同じ音でも、媒質の種類や状態によって速さは変わる。
イメージ
音は、空気の振動(圧縮と膨張)が次々と伝わることで進む縦波である。
つまり、空気の分子そのものが遠くまで移動するのではなく、「振動の情報」がリレーのように伝わっていく。
たとえば、遠くの雷は光が先に見えて、あとから音が聞こえる。
これは、光よりも音の速さが遅いためである。
また、鉄のレールに耳を当てると音が早く届くのは、固体の方が振動が伝わりやすく、音の速さが大きいからである。
数式
音の速さも波の基本式で表される。
\[v = fλ\]
\(v\):音の速さ(m/s)
\(f\):振動数(Hz)
\(λ\):波長(m)
空気中では、温度によって音の速さが変わる近似式もよく使われる。
\[v ≈ 331 + 0.6T\]
\(T\):気温(℃)
\(v\):音の速さ(m/s)
ポイント
- 音は縦波であり、「密」と「疎」が伝わることで進む
- 音の速さは媒質によって異なり、一般に 固体 > 液体 > 気体 の順で大きい
- 空気中では温度が高いほど音の速さは大きくなる