음속

음속

[ sound velocity , 音速 ]

요약 매질을 통과하는 소리가 갖는 전파속도이다. 이는 매질의 부피탄성률과 정지상태의 밀도의 영향을 받아 결정된다.

음파가 소밀파(疎密波)로서, 매질(媒質) 속을 진행하는 속도는 다음과 같다.
 음속 본문 이미지 1
여기서 음속 본문 이미지 2는 음속, B는 매질의 부피탄성률, 음속 본문 이미지 3(로우)는 정지상태의 밀도이다. 0℃ 1기압에서 몇 가지 물질의 속도를 보면, 공기는 331m/s, 물은 1402m/s, 바닷물은 약 1522m/s(20℃), 강철은 5941m/s이다. 밀도가 클수록 음속은 증가한다. 그러나 위 식에서 보면 이는 틀린 말 같다. 하지만 밀도가 증가할수록 부피탄성률도 증가하게 된다. 물의 밀도는 공기보다 거의 1000배 정도 크고 부피탄성률 또한 1000배 이상 크다.
 
T℃의 공기 속에서 음속은 다음과 같다.
음속 본문 이미지 4= (331.5 + 0.61T)m/s

즉, 0℃일 때의 음속은 331.5m/s이고, 온도가 1℃ 높아지면 0.61m/s씩 빨라진다. 실온에선 음속은 약 340m/s이다. 이는 1시간에 1,224km를 가는 것이다. 그리고 소리의 속도 단위로 ‘마하‘라는 것이 있다. 1마하는 약 340m/s이고 2마하면 이것에 두 배인 680m/s이다. 만약, 10마하면 한 시간에 1,224km × 10 = 12,240km를 가는 것이고, 초당 3.4km를 가는 것과 같다. 서울에서 부산까지 약 450km라면 왕복 약 4.4분 정도 걸린다.

참조항목

광속, 마하, 소리, 초음속

역참조항목

고속기류, 천음속

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