밤하늘에서 번개가 깜빡이는 것을 본 적이 있고 몇 초가 걸 렸는지 세어 본 적이 있다면 천둥이 당신의 귀에 도달하기 위해 당신은 이미 빛이 소리. 그렇다고 소리가 느리게 전달된다는 의미도 아닙니다. 실온에서 음파는 초당 300 미터 이상 (초당 1,000 피트 이상)으로 이동합니다. 공기 중 음속은 습도를 포함한 여러 요인에 따라 다릅니다.
한 쌍의 고무공처럼 서로 튀어 오르도록 공간을 가로 지르고 이웃과 충돌하는 공기 분자를 상상해보십시오. 두 번째 분자는 이제 다른 분자와 충돌 할 때까지 돌진합니다. 이러한 충돌 각각은 첫 번째 분자에서 두 번째 분자로 에너지를 전달합니다. 이것이 음파가 이동하는 방식입니다. 공기 분자는 성대의 진동과 같은 교란에 의해 강제로 움직입니다. 충돌은 첫 번째 공기 분자 세트의 에너지를 이웃으로 전달합니다. 외부. 궁극적으로 파동은 에너지를 전달하지만 물질은 전달하지 않습니다. 즉, 공기 분자 자체가 아니라 이동하는 교란입니다.
당신이 소리의 속도에 대해 말할 때, 당신은 음파 나 교란이 당신의 귀에서 시작된 곳에서가는 데 걸리는 시간에 대해 말하는 것입니다. 음파의 속도는 파동이 통과하는 매체 또는 재료에 따라 결정됩니다. 예를 들어 같은 파동은 공기에서보다 헬륨에서 더 빠르게 진행됩니다. 각 재료에는 소리를 얼마나 빠르게 전달 하는지를 결정하는 두 가지 속성, 즉 밀도와 강성 또는 탄성 계수가 있습니다.
공기의 "강성"또는 탄성 계수는 습도에 따라 변하지 않습니다. 그러나 밀도는 그렇습니다. 습도가 증가하면 물 분자 인 공기 분자의 비율도 증가합니다. 물 분자는 산소, 질소 또는 이산화탄소 분자보다 훨씬 덜 거대하므로 수증기로 구성된 공기의 비율은 단위 부피당 질량이 적고 밀도가 낮습니다. 됩니다. 밀도가 낮 으면 음파가 더 빠르게 이동하므로 음파가 높은 습도에서 더 빠르게 이동합니다. 그러나 속도 증가는 매우 적기 때문에 대부분의 일상적인 목적에서는 무시할 수 있습니다. 예를 들어, 해수면의 실온 공기에서 소리는 습도 0 % (완전히 건조한 공기)에서보다 100 % 습도 (매우 습한 공기)에서 약 0.35 % 더 빠르게 이동합니다.
습도가 소리의 속도에 미치는 영향은 높은 고도에서 경험하는 것과 같이 낮은 기압에서 약간 더 큽니다. 예를 들어 해발 약 6,000 미터 (20,000 피트)에서 음속의 차이 실온에서 0 % 습도의 건조한 공기와 100 % 습도의 동일한 공기는 약 0.7입니다. 퍼센트. 온도를 높이면 습도가 공기 중 음속에 미치는 영향도 커지지 만, 다시 증가는 비교적 완만합니다.
