私たちの周りにはさまざまな音があふれています。

「音ってなんで聞こえるんだろう?」
「音ってどうやって伝わってくるんだろう?」

と思ったことはありませんか?

ここでは、
「音」について解説していきます。



「音ってどうやって伝わってくるんだろう?」ということの答えは、簡単に言えば、

音は周りにある空気が振動させて伝わってくるということなのです。

なんとなく知っている方も多いと思いますが、もうちょっと詳しく説明していきます。














ものが音を出すときは、必ず振動します。


振動は、物体の周りにある空気を押し出します。
押し出された空気は、圧縮され、空気の濃い部分ができ、隣の空気を押す、
という感じで、空気の濃い部分と薄い部分が交互に発生し、
波となって空気中を伝わって行きます。

この波が、耳の中の鼓膜を振動させることによって、
私たちは音を感じることができます。

このように、実は音も、光と同じように
「波」として伝わってくるのです。



音を伝えるものは、空気だけではありません。

水、金属、ガラス、空気以外の気体でも音を伝えます。
固体、液体、気体というのは、どれも押されれば押し返す力が発生するので、
音を伝えることができるんです。

じゃあ
「空気のない宇宙どうなるの?」というと、

宇宙は真空状態で音を伝えるものがないので、音は伝わらないのです。



今度は、空気が音を伝える速さについて考えてみます。


空気が音を伝える速さV [m/秒]は、

V=331.5+0.6×t(t:温度 [℃])

という式で表すことができます。
式が出てきたからといって身構えないで、
こういうものなんだと、気楽に読んでくださいね。

この式は、温度が高くなると空気が音を速く伝えるようになる、
ということを示しています。

この式を使って、気温20℃で計算すると、音の伝わる速さは、
V=331.5+0.6×20=343.5m/秒 となり、
音は気温20℃の空気中を、一秒間に約340m伝わることになります。









ここで、音の伝わる速さを実感するために、雷を例に考えてみます。
 

光は空気中を3×10m/秒(1秒間に地球を7周半くらい)という、
もの凄い速さで伝わってきます。
音は、空気中を1秒間に約340mの速さで伝わってきます。

音と光では、空気中を伝わってくる速さが全然違うのです。




雷が光った瞬間に、光は私たちの目に届きますが、
音は、雷と離れている分だけ、光から遅れて私たちに届きます。


雷が「ピカッ」と
光ってから1秒後に「ゴロゴロゴロ」と聞こえたら、
雷は自分からだいたい340m離れた所にあると知ることができます。

「ピカッ」と
光ってから「ゴロゴロゴロ」と聞こえるまで10秒かかった場合は、
340×10=3400 なので、

雷は自分から
だいたい3.4km離れた所にあると知ることができるのです。

これはちょっとだけ便利なので、知っておくと良いかもしれません。



ここまで、音の伝わる速さについて説明してきましたが、

実は、気体より液体、液体より固体の方が音を速く伝えるんです。

気体、液体、固体が音を伝える速さを下の表にまとめてみました。

物質 音速 [m/秒]
気体 空気 340
ヘリウム 1005
水素 1300
液体 淡水 1440
海水 1560
固体 堅い木 〜4000
ガラス 〜4500
鋼鉄 〜5000
アルミニウム 〜5100















この表を見ると、
気体でも音の伝わる速さが違うことがわかりますし、
水は空気の4〜5倍、固体はなんと11〜15倍も音を速く伝えることがわかります。

プールに入ったときや壁に耳を付けたときに、
遠くの音が聞こえやすくなるのは、このためなのです。

逆に考えてみると、
空気は音を伝えにくいということがわかりますね。



「音」に関する基本的なことを解説してみました。
「音」というのは、周りの空気などを振動させて伝わってくる、
目に見えない「波」なんだということを知っていただけましたか?


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