[ 中学理科 ] 音の速さは温度で変わるし、空気中よりも水中の方が速い

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音は目に見えませんが、その速さは日常からみなさんも体験しています。例えば、雷が「ドガーン」となってから、その音が伝わって聞こえるまでには数秒から数十秒の時間がかかります。

また、音の速さを体験できるものには「やまびこ」があります。山に向かって「ヤフォー!」と叫んで跳ね返って遅れて聞こえます。

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音速の公式

音の速さは次の式で表されます。

定義1気圧、t ℃の完走した空気中の音速[v](m/s)は、v=331.5+0.61t
数式v=331.5+0.61t  v:空気中の音速[m/s] t:気温[℃]

公式より、音速は気温が高いほど速いことがわかります。また、上記は空気中での音速の公式ですが、液体や固体の中では早くなります。水中の音速は約1500 [m/s] あり、鉄の中の音速は5950 [m/s] もあります。

水中でイルカのきいている音は「メッチャ速い!」ということです。「吉野家」と「すき家」くらい違います。それ以上かもしれません。

音速を超える

空気中の音速の話に戻りますが、音速を超える速さがでるものには、ロケットやミサイルがあります。また、2003年に退役しましたが、超音速旅客機は音速の2倍(マッハ2)で飛行できました。ちなみに光速は秒速30万キロメートルです。格が違います。格さんです。

コンコルド(マッハ2)

マッハ20

山までの距離をやまびこで測定する

気温が分かれば、その空気中を伝わる音速を計算することができます。そして、やまびこが跳ね返って聞こえるまでの時間を測れば、山までの距離を計算することができます。

やまびこポイントを知っていれば、小学生の自由研究にもよいかもしれません。ただし、山は危険です。無謀なことはやってはいけません。

ちなみに、過酷なキノコ採りを趣味とする者の感覚ですが、山中では腹の底から「ドン!」と声を出さないと聞こえません。

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