콘텐츠
밤하늘에서 번개가 깜빡이는 것을 본 다음 천둥이 귀에 닿는 데 몇 초가 걸 렸는지 알고 있다면 이미 빛이 소리보다 훨씬 빠르게 이동한다는 것을 알고 있습니다. 그렇다고 사운드가 느리게 이동한다는 의미는 아닙니다. 실내 온도에서 음파는 초당 300 미터 (초당 1,000 피트) 이상으로 이동합니다. 공기 중 소리의 속도는 습도를 포함한 여러 요인에 따라 다릅니다.
음파
공간을 가로 질러 가려지고 이웃에 부딪쳐서 고무 공처럼 서로 튀어 오르는 공기 분자를 상상해보십시오. 두 번째 분자는 이제 다른 분자와 충돌 할 때까지 돌진합니다. 이러한 충돌은 각각 첫 번째 분자에서 두 번째 분자로 에너지를 전달합니다. 이것은 음파가 이동하는 방식입니다. 공기 분자는 목구멍의 성대 진동과 같은 교란으로 인해 강제로 움직이고 충돌은 그 에너지를 첫 번째 공기 분자 세트에서 이웃으로 등으로 전달합니다. 궁극적으로 파동은 에너지를 전달하지만 중요하지는 않습니다. 즉, 공기 분자 자체보다는 이동하는 것이 방해가됩니다.
속도
음속에 대해 이야기 할 때, 음파 나 장애가 시작된 곳에서 귀로 이동하는 데 걸리는 시간에 대해 이야기합니다. 음파의 속도는 파가 이동하는 매체 또는 재료에 의해 결정됩니다. 예를 들어, 같은 파도가 공기보다 헬륨에서 더 빠릅니다. 각 재료는 소리를 얼마나 빨리 전송하는지 결정하는 두 가지 속성, 즉 밀도와 강성 또는 탄성 계수가 있습니다.
공기
공기의 탄성 또는 탄성 계수는 습도에 따라 변하지 않습니다. 그러나 밀도는 그렇지 않습니다. 습도가 증가함에 따라 물 분자 인 공기 분자의 비율도 증가합니다. 물 분자는 산소, 질소 또는 이산화탄소 분자보다 훨씬 덜 무거 우므로 수증기로 구성된 공기의 비율이 클수록 단위 부피당 질량이 적고 공기가 덜 조밀 해집니다. 밀도가 낮을수록 음파 이동 속도가 빨라지므로 습도가 높을수록 음파가 더 빨리 이동합니다. 그러나 속도의 증가는 매우 작으므로 대부분의 일상적인 목적으로 무시할 수 있습니다. 예를 들어 해수면의 실내 공기에서는 습도가 0 % (완전히 건조한 공기)보다 100 % 습도 (매우 습한 공기)에서 약 0.35 % 더 빠르게 이동합니다.
다른 요인들
소리의 속도에 대한 습도의 영향은 높은 고도에서 경험하는 것과 같이 낮은 기압에서 약간 더 큽니다. 예를 들어, 해발 약 6,000 미터 (20,000 피트)에서 습도 0 %의 실내 건조 공기 온도와 습도 100 %의 동일한 공기 속도 차이는 약 0.7 %입니다. 온도를 높이면 공기 중 음속에 대한 습도의 영향도 커지지 만 다시 증가하는 것은 상대적으로 적습니다.