光 と 音 の 速 さ

Thu, 11 Jul 2024 06:52:05 +0000

2020年09月24日00:00 身近な物理現象 名古屋に出張の際に行った 名古屋市科学館 に「こだまパイプ」ってのがあります。 手を叩くなど音を立てると、音がこだまとなって反射してきますが、2つのパイプでは最初の音からこだまが戻ってくるまでの時間が微妙に違います。 解説 によると、2本のパイプは材質などは同じですが、左側のパイプは17m、右側のパイプは34mと長さだけ違うのだそうです。 そうすると音は一定の速さで伝わるので、距離が長い分だけ音が帰ってくる時間がかかるのです。 空気中で音が伝わる速さは1秒間に約340mとされています。もう少し詳しく言うと、気温によって微妙に差があり、温度t(℃)で 音速v(m/秒)は v=331. 5+0. 6t で表されるのは数学でやりましたね。 さて、1秒間に340mということは、1時間だと1224kmと計算されます。時速1200km以上。飛行機なみの速さです。 とんでもなく早いようですが、上には上がいます。そう、光です。光の速さは1秒間に30万km進みます。地球1周が4万キロですから、7周半という計算になります。 これに関連した話題として、「雷がぴかっと光ってからゴロゴロと音がするまでの秒数に340をかけると雷までの距離(m)がわかる」という話があります。どういうことでしょうか。 雷の音が聞こえる範囲と言えばせいぜい数kmですから、おまけして10km離れている場所を考えても、光が届くのにかかる時間は10km÷秒速30万km=3万分の1秒となります。でも、3万分の1秒なんてどんな精密なストップウオッチだって測ることはできません。それくらいスイッチを押す時間の誤差でいくらでも誤差となりますよね。なので、雷の音が届くレベルの距離では、光が雷から観測者に届くまでの時間は0とみなせるわけです。 でも、音はそうはいきません、1秒間では340mしかしすみません。 音速340mに光が見えてから(=雷が発生してから)聞こえるまでの秒数をかければ、その距離だけ音が移動したことになります。どこからどこまで?雷から観測者まで。 ただし、「10秒かかったから3. 光と音で雷の距離を知ろう | 音羽電機工業. 4kmも離れているから安全だな」と思ってはいけません。雷をもたらす積乱雲の大きさは数kmから十km以上のものまでありますので、3. 4km離れた場所で落雷があったとしても、実はその積乱雲は頭上にもあり、遠くの雷が鳴った次の瞬間に自分の頭上に落雷する可能性だって十分あるのです。 音速を利用して距離などを計算で求める例としては、やまびこもあります。 今度は音は観測者と山の間を往復したので、ヤッホーと叫んでからやまびこが聞こえるまでの秒数に340mをかけると往復の距離になってしまいます。そのため、さらに2で割る必要があります。 音が片道だけ進む「雷」タイプ、往復で進む「やまびこ」タイプ、状況を図示してどちらのタイプなのか見極めましょう。 ちなみに上の2つの図はパワポでつくったもので、 ここからダウンロード できます。改変して使いたい人などはどうぞ。 さて問題。 雪がどれだけ積もったかを調べる 積雪深計 も。上部の円錐のかたちをしたところから超音波を出して、どれだけ雪が積もったか調べる装置なのですが、超音波(音と同じと考えていいです)をどのように使って調べているのでしょう?

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ご訪問ありがとうございます。 ✿゚❀. (*´▽`*)❀. ゚✿ 多数の誤字がある事 お許しください。 ------------***------------***-------------- -----***------------***----- 今日も仕事がんばりました。 今、家に着きましたが 何もする気になれず 困ったもんです。 相方はまだで 上娘はバイト 下の子だけが家で留守番だったので 心細かったみたいです。みたいです。 (高校生です) 前の家は狭いマンションですが 今の家は3階建 下の階で音がすると 怖くなるそうです。 雷はどうやって発生するか知ってる? Softbank光が遅いのでWiFiルータを買ったら爆速になった話 - 無粋な日々に. ▼本日限定!ブログスタンプ あなたもスタンプをGETしよう 色々な説がありますが 雷はなぜ発生する のかは、 実はまだあまり分かっていないらしいく研究中だと思っています。 この前、大阪でも すごい雷と雨が夜間降りました。 本当に怖かったです。 家も揺れていました。 小さい時 母が雷を怖がっていた私に 雷で 音が伝わる速さと 光が伝わる速さの違いを教えてくれました。 今でも 光った後に音が鳴るまでの間、数字を数えてしまいます。 smileで32。+. 。ヽ(*…のmy Pick

雷までの距離の計算方法知ってる？発生のメカニズムや遭遇した際の注意点も合わせて紹介｜@Dime アットダイム

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音速と光速の違い 最後は、 音速と光速の違いについて です。 音速と似た言葉で光速というものがあります。 こちらはもちろん光の速さのことなのですが、この音速と光速、どちらもめちゃくちゃ速いようなイメージがありますが実際にはどれくらい違うのでしょうか? それぞれの数値を比べてみたい と思います。 音速と光速 音速=時速約1, 200km 光速=時速約1, 080, 000, 000km(約10. 8憶km) 音速と光速、比べてみるとまるで違いますね! 雷までの距離の計算方法知ってる？発生のメカニズムや遭遇した際の注意点も合わせて紹介｜@DIME アットダイム. まさに「桁が違う」といった状態 です。 先ほどのマッハという速さの単位を使うと、 光速は「マッハ90万」 という数値になります。つまり、音速の90万倍速いということです。 光速は、音速と比較にならないぐらい超絶速いスピード だったのですね。 ※また、光速についての詳細や、光速と音速の差を使って雷までの距離を知る方法については別ページで詳しくお話していますので、興味のある方はこちらにも遊びにきてくださいね。 まとめ 以上で、 音速について の話を終わります。まとめると、下記の通りです。 音速の時速は約1, 200km 音速の秒速は約340m 「マッハ」は、音速の何倍かを示した速さの単位 マッハ1の速度で地球一周すると約32時間かかる 音速を超えた超音速旅客機を現在開発中 光速は音速の約90万倍の速さ 音の速さ、いろいろと調べてみると 興味が惹かれることが多くとても面白かった です。 これから人生の中でいろいろな音を聞いているときに、音の速さについても意識しながら聞いてみると、 新しい目線で音に触れることができるかも しれませんね(^^)

「気温」のところに数値を入力して「計算する」ボタンを押すとその気温での音速が出力 されます。 いろんな気温で音速を計算して、どのくらい違うのかを実感されてみてくださいね。 音速の計算式 次は、ちょっと難しい話にはなってしまいますが、音速の計算式がどのようなものなのか見ていきたいと思います。 気温(t℃)の気体中の音速を計算する公式は下記の通り で、上の計算フォームでもこの式を使って計算するようになっています。 比熱比κ=1. 4 気体定数R=8. 31 絶対温度T=273. 15+t(K) 分子量M=0. 029(kg/mol) また、上記の公式はルートも入っていて難しい計算式になっていますが、 常温付近の気温(t℃)では下記の通りの近似式でかなり正確に計算 できます。 こちらは一次式で簡単な足し算と掛け算で計算できますので、ちょっと計算したいときはこちらの式の方が便利ですね(^^) 速さの単位「マッハ」 第1章では音速がどのくらいの速さなのかについてお話しましたが、ここからは 音速と合わせて気になる関連項目について お話していきたいと思います。 まずは、 「マッハ」という速さの単位 からです。マッハという速さの単位を一言で説明すると下記の通りです。 マッハの定義 気温15℃の時の音速(時速1, 224km)を「1」とし、その何倍かであることを示した数値 つまり、音と同じ速度で移動していたら「マッハ1」、音の半分のスピードで移動していたら「マッハ0. 5」、音の2倍のスピードで移動していたら「マッハ2」ということになります。 豆知識!マッハという言葉の由来 マッハという言葉の由来は、1800年代後半から1900年代前半にかけて活躍した 物理学者「エルストン・マッハ」の名前 です。音速について数々の功績を残した功績が称えられ、音速と比較したスピードことを「マッハ」と呼ぶようになりました。 マッハ1で移動した場合にかかる時間 次は、 音速(=マッハ1)で移動した場合に、どのくらいの時間がかかるのか についてです。音速といったらなんかものすごく速いような気がするのですが、実際の移動時間はどのくらいになるのでしょうか? ここでは、普段私たちが身近に使っている乗り物である新幹線(=時速300km)や飛行機(=時速800km)の速度で移動した場合と比べて、 音速で移動した場合の移動時間がどれくらい違うのか比較 してみたいと思います!