音の速さは、およそ秒速340m。波が伝わるスピードはとても速い!

音の速さ 中1理科

音はとても速く耳にとどきます。しかし、どれくらい速いのでしょう?

音の速さ

海の波の速さ

音のスピードを学ぶ前に………。


海の波も、音と同じ「波」です。

波の速さ

これらの波も、水の粒の振動が伝わって起こるのでした。

この海の波は、どれくらいのスピードで進むのでしょうか

波が伝わる様子

例えば1960年に発生したチリ沖の大地震で発生した津波は、17000km離れた日本に22時間半で到達しました。

17000kmの距離
http://www.ncm-center.co.jp/tizu/tiri.htm

この速さを計算すると、なんと 時速750km となります。例えば、新幹線は約250kmなので、それを遥かに越えるスピードです。

東日本大震災の津波 (2011)時速115km
新幹線時速250km
チリ沖地震の津波 (1960)時速750km
ジェット旅客機(飛行機)時速1200km

チリ沖地震でも、日本で100人以上の死者と行方不明者、東日本大震災では日本で2万人弱の死者と行方不明者が出ました。

津波被害では壊滅的な被害が出ます。波のスピードは恐ろしく速いということです。

1960年のチリ沖地震にて、津波がチリから日本まで猛スピードで襲いかかる様子が分かるCG動画がありますので、ぜひご覧ください。

波の「振動を伝えるスピード」は非常に速いのです。

チリ沖地震の津波CG

YouTube チリ地震津波(1960年5月22日)

音の速さは 秒速340m

音の速さは、空気の粒の振動が、どんどん横に伝わっていくスピードのことです。

振動が伝わるスピード

肝心の、この音の速さですが、空気中では約 秒速340m です。気温により微妙に変わりますが、秒速340mと考えてください。

つまり、音は、1秒間に 340m 進むくらいのスピードです。
(ちなみに、足が速いことで有名なチーターは、秒速25mほど。)

音速は秒速340m
音は、たった1秒間に340mも進む。

さきほどのチリ沖地震の津波のスピードは 時速750km と言いましたが、これは 秒速208m です。音の波も水の波も、非常に速いことが分かります。

音は、空気中では秒速340mほどですが、進む場所によって変わります。表を参照。

空気秒速340m
淡水秒速1440m
海水秒速1560m
木材秒速4000m
ガラス秒速4500m
鉄鋼秒速5000m

実は、空気中よりも、水中や個体の中の方が、音は速く届きます。

水中では速く音が伝わる
水中では、水の粒が振動して音が伝わる

鉄を叩けば、秒速5000mというスピードで音が届きます

鉄鋼は、音を秒速5000mで伝える

光の速さ

音速は 秒速340m ですが、今度は光の速さ、つまり光速を学びましょう。

光はこの世で一番速いもので、光より速いものは絶対にありません

光

懐中電灯をつけてみても、光は一瞬で遠くまで届きます。


そのスピードはなんと、約 秒速30万km

つまり、1秒間に 30万km 進むほどの速さです。

地球を一周すると 4万km なので、光は1秒間に地球を7週半まわってしまいます。

光は秒速30万キロメートル
1秒に地球を7週半も周ってしまう

光は直進します。したがって、実際には地球を周ることはないので注意。

地球を7週半、というのは速さの例えです。

光は直進する
光は直進するので、地球を周ったりしない

なお、秒速30万kmを時速でいうと、時速10億8000万kmです。光は、一時間に10億8000万kmも進んでしまいます。

秒速時速
新幹線秒速70m時速250km
ジェット旅客機秒速330m時速1200km
ロケット秒速20km時速7万2000km
秒速30万km時速10億8000万km

雷はどこで鳴っている?

音の速さは、秒速340m。この知識があれば、音の発生場所がおおよそ分かるようになります。


例えば、遠くで落ちる雷を見たとしましょう。

雷の位置を、音速と秒速で学ぶ

雷を見ても、すぐに「ゴロゴロ!!!バキバキ!!」という音は聞こえません


光はあまりにも速い (秒速30万km) ので、雷の姿は一瞬で見えます。しかし、音はそれほど速くないので、少し遅れて耳に届くことになります。

音は少し遅れて聞こえる

雷を見てから数秒後に、やっと「ゴロゴロ」音が聞こえるはずです。


このとき、例えば雷が見えてから10秒後に音が聞こえたとしましょう。音は秒速340mなので、この雷は約3400m 先で落ちたことが分かります。340×10。

音から探る音源の距離

雷が見えて、5秒後に「ゴロゴロ!」と聞こえた場合は、340×5 = 1700。 1700m 先で雷が落ちたということですね。

もし、雷が見えたと同時に音が聞こえてきたら……。

あなたのすぐ近くで雷が落ちています。すぐに逃げてください。家の中や車の中が一番安全です。

逆に、高い木や電柱の近くは、雷が落ちる可能性があるので危険です。最低でも4mは離れましょう。
雷から身を守るには 気象庁

もちろん、打ち上げ花火も同じ。見えてから3秒後に音が聞こえたら、340×3 = 1020m ほど離れた場所だということです。

打ち上げ花火と音が聞こえる時間

打ち上げ花火の真下にいて、キレイに花火が開いてから1秒後に音が聞こえたら、その花火は上空340m で爆発したということです。

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