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更新日:
2011年6月5日
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◎音速(おんそく、speed of sound)(2011年6月3日)
音速とは、物質(媒質)中を伝わる音の速さのことです。物質自体が振動することで伝わるため、物質の種類によって決まる物性値の一種(弾性波伝播速度)です。
例えば、気温15℃、1気圧(1013 hPa)の空気中(国際標準大気(ISA)、海面上気温)での音速は約340 m/s(= 1225 km/h)です。 ちなみに1気圧中の空気中の場合、気温と音速の関係は、近似的に次の式で求められます。
C = 331.5+0.61t
C:音速(m/秒)
t:温度(℃)
音速は、温度などの自然条件によっても変わりますが、物体の速度を音速の何倍であるかで表した「マッハ(Mach)」という表現が用いられることがあります。マッハ1=音速ということで、マッハ1を超えると音速を超えた、ということになります。すなわち音が伝わるよりも早く物体が移動する、ということです。(音が、遅れて聞こえる)
しかしながら上述した通り、音速は気温や気圧によっても変化するため、便宜上、マッハ1は標準大気中の音速1225 km/hを使用するそうです。ちなみに成層圏では、音速は1060 km/hくらいだそうです。
気温と音速の関係は、概略、以下の通りです。
気温(℃) |
音速(m/秒) |
音速(km/時間) |
40 |
355 |
1277 |
30 |
349 |
1257 |
20 |
343 |
1236 |
15 |
340 |
1225 |
10 |
337 |
1214 |
0 |
331 |
1193 |
-10 |
325 |
1171 |
-20 |
319 |
1148 |
-30 |
313 |
1126 |
-40 |
306 |
1102 |
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