なぜ夏は冬よりも音が早く伝わるのか?

温度が高い方が音速がスピードアップする理由キッズサイエンス

音の速さは一定であるかのように感じますが、実際には、環境に依存します。

それは音速の性質によるものです。

音は、冷たい空気では遠くまで伝わりますが、温かい空気の方が速く伝わります。

さらには、気体よりも液体、液体よりも固体の中で音速はスピードアップします。

以下に、音の速さの仕組みについて、温度によって変化する理由を中心に分かりやすく紹介します。

温度が高いほど音速がスピードアップする理由

90dBよりも120dBの方が音が小さいのはどんな時か?」によると、音とは気圧の急激な変化でした。

音は、圧力の波であり、隣り合う分子を移動させることによって進みます。
(詳しくは「糸電話はなぜ聞こえるのか?」を参照)

夏は、冬よりも音の伝わる速度が速くなります。

媒体の温度が高いほど、音速は速くなり、逆もまたしかり。

まず、ここでいう媒体は、「空気」の話です。

たとえば、夏になると空気の温度が上がります。

そして、より高い温度下では、空気分子はより多くの運動エネルギーを持っています。

したがって、空気分子はより速く振動し、それが音速をスピードアップさせるのです。

一方で、冬になると、空気の温度は下がります。

温度が低下すると、分子の運動エネルギーも減少していき、あまり空気分子が振動しなくなるため、その結果、冬の間は、音速が低下するのです。

そして、音波は、隣接する分子間の運動エネルギーの伝達をともなうものなので、分子が互いに近いほど音は伝わりやすくなります。

したがって、空気中(気体)よりも、水中(液体)の方が約5倍の速さで伝わり、さらには、水中よりも木(固体)の中の方がはるかに速く伝わるのです。

参照元:Why does sound travel faster in summer than in winter?

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