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과학

음속

음속과학
영문명
Speed of sound
단위
m/s 등
건조한 공기 20°C의 대략값
약 343m/s
주요 조건
매질의 종류와 상태
음속은 소리의 교란이 매질 안에서 전달되는 속도다. 매질의 탄성과 밀도, 온도 등 상태에 따라 달라지며, 소리를 전달하는 입자 하나가 같은 속도로 끝까지 이동한다는 뜻은 아니다.

전달 속도와 입자 운동

소리가 전달될 때 공기 입자들은 평형 위치 주변에서 움직이며 이웃한 부분으로 압력 변화를 전달한다. 멀리 있는 소리를 듣는다고 음원 옆의 공기 입자가 그대로 귀까지 날아오는 것은 아니다. 파동의 전달과 매질의 국소 운동을 구분해야 한다.

매질이 바뀌면

공기와 물, 고체에서는 소리의 전달 방식과 속도가 다를 수 있다. 속도는 밀도 하나만으로 결정되지 않고 물질이 압축이나 변형에 어떻게 반응하는지와도 관계된다. 따라서 단순히 무거운 물질에서는 느리다는 규칙으로 일반화할 수 없다.

공기의 온도

일반적인 조건의 공기에서는 온도가 올라가면 음속이 커지는 경향이 있다. 20°C의 건조한 공기에서 약 343m/s라는 값은 특정 조건의 대략값이다. 공기 조성과 수분 등 다른 조건도 관련되므로 모든 환경에서 같은 상수로 쓸 수는 없다.

빛과의 차이

소리는 기계적 파동이므로 전달할 매질이 필요하다. 진공에서는 공기 중 소리와 같은 방식으로 전달되지 않는다. 멀리서 번개가 보인 뒤 천둥이 들리는 것은 빛과 소리의 전달 속도가 크게 다르기 때문이며, 실제 소리의 경로와 대기 조건도 도착에 영향을 준다.

관련 문서

소리 / 파동 / 온도 / 도플러 효과