時間差

一般小学生

まとめ

解説

光の速さ秒速約30万kmであり、日常的な距離においては実質的に「一瞬」で到達するとみなせます。これに対し、音の速さは気温15℃のときで秒速約340mと、光に比べて圧倒的に遅いのが特徴です。このため、遠方で発生した事象はまず視覚情報(光)として観測され、その後に聴覚情報(音)が伝わってくることになります。

この現象の代表例が花火や雷です。花火が夜空で開いた数秒後に音が聞こえるのは、光が瞬時に届く一方で、音が空気を伝わって届くまでに時間を要するためです。この到達時間の差を「時間差」と呼び、光源音源)からの距離が離れるほど、この差は顕著に大きくなります。

コラム

時間差を利用することで、音の発生源までの距離を推定することが可能です。音速秒速340mと仮定すると、「距離(m) = 340(m/s) × 時間差(s)」という数式で求められます。例えば、雷が光ってから3秒後に音が聞こえた場合、発生場所は約1km(1020m)先であると判断できます。

小学生のみなさんへ

花火大会で、花火がパッと光ってから、少しおくれて「ドーン!」という音が聞こえてきたことはありませんか?このように、光が見えてから音が聞こえるまでの時間のズレを「時間差」といいます。

どうしてこのようなことが起きるのでしょうか。それは、光と音の伝わる速さがちがうからです。光は、1秒間に地球を7周半もするほど、ものすごく速く伝わります。そのため、遠くで起きたことも瞬間しゅんかんに目にとどきます。

反対に、音は1秒間に340メートルほどしか進めません。光にくらべるとずっとゆっくりなので、遠くはなれればはなれるほど、音がとどくまでに時間がかかってしまうのです。花火やかみなりが光ってから音がするまでの時間をはかれば、そこまでどのくらいの距離きょりがあるかを知るヒントになります。

ルラスタコラム

音の速さは、空気の温度によって少しだけ変わります。あたたかい時ほど速く伝わり、つめたい時ほど少しおそくなるという、おもしろい性質せいしつがあるんですよ。

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