学習目安 | 小: A | 中: S | 高: A

秒速331m

一般小学生

まとめ

秒速331m
気温0℃の乾燥した空気中を音が伝わる速さ

解説

音は空気を媒体として伝わる波(縦波)であり、その伝わる速さは周囲の環境によって変化します。一般的に、空気中における音速 V は、気温を t(℃)とすると「V = 331.5 + 0.6t」という式で近似されます。この式からわかるように、気温が0℃のときの音速は約331.5m/s(四捨五入して331m/sと扱うことが多い)となります。

音の速さが気温に依存するのは、空気の分子運動が関係しています。気温が高くなると空気分子の動きが活発になり、隣の分子へ振動を伝えるスピードが上がるため、音速は速くなります。逆に気温が低い冬場などは、音の伝わる速さがわずかに遅くなります。

媒体の状態 物質の例 音速の目安
気体 空気(15℃) 約340m/s
液体 約1,500m/s
固体 約5,000m/s
コラム

音の反射を利用して対象物までの距離を測る計算は、入試やテストで頻出するテーマです。例えば、船から岸壁に向かって音を出し、4秒後に反射音が聞こえた場合、音が往復するのに4秒かかったことを意味します。このとき、音速を340m/sとすると「340 × 4 ÷ 2 = 680m」のように、往復距離を2で割る必要があります。

また、船が岸壁に向かって移動しながら音を出した場合は、音を出した地点と反射音を聞いた地点が異なるため、より複雑な計算が必要になります。音速は空気中よりも水中や金属中の方が圧倒的に速いという性質も、あわせて覚えておくと良いでしょう。

小学生のみなさんへ

みなさんは、遠くで光ったカミナリの音が、少し遅れて聞こえてきた経験はありませんか?これは、光の速さに比べて、音の伝わる速さがゆっくりだからです。

音が空気の中を進む速さは、まわりの温度おんどが0度のときに「秒速331メートル」になります。1秒間に331メートル進むということですね。これは、100メートル走のコースを3つ以上つなげた距離を、たった1秒で進んでしまう速さです。

おもしろいことに、音はまわりの空気があたたかくなると、進むスピードが少しずつ速くなります。ふだん私たちが生活している気温(15度くらい)では、だいたい秒速340メートルになります。カミナリが光ってから音が聞こえるまでの時間をはかれば、カミナリがどれくらい遠くで落ちたのかを計算することもできるんですよ。

ルラスタコラム

音は空気がない「宇宙」では伝わることができません。音は空気がふるえることで伝わるので、ふるえるものがない場所では、どんなに大きな声を出しても相手には聞こえないのです。映画の宇宙シーンで爆発音が聞こえるのは、実は演出なんですね!

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 気温0℃のとき、音は1秒間に何m進みますか
331m
【応用】 気温が高くなると、音の伝わる速さはどう変化しますか。またその理由を簡潔に答えなさい
速くなる(気温が1℃上がるごとに秒速0.6mずつ速くなるため)
【実践】 山に向かって叫んだとき、4秒後に「やまびこ」が聞こえました。山までの距離を求める際、計算式で特に注意すべき点はどこですか
音が「往復」しているため、音速に時間をかけて求めた距離を2で割る必要がある点

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