높은 음역대에서 유리가 깨질 수 있나요?

Question

광고나 영화를 보면 오페라 가수가 높게 고음을 내면, 유리잔이 깨지잖아요.

이 상황이 실제로 가능한 일인가요?

소리로 유리를 깰 수 있는게 가능한지가 궁금합니다.

럭스마가린 · Accepted Answer

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.공명은 무서운 힘을 발휘합니다. 그래서 공명으로 인해 무서운 사고가 발생하기도 하지요. 실제로 영국에서 이런 일이 일어난 적이 있습니다.1831년 영국의 한 부대가 맨체스터 근처의 다리 위를 발 맞추어 행진을 하고 있었습니다. 행진을 하는 군인들의 규칙적인 발걸음이 다리의 진동수와 같게 되었습니다. 공명이 일어난 것입니다!공명이 일어나자, 진동폭은 점점 증가해 다리에 커다란 진동이 생기게 되었고, 결국은 다리가 무너지고 말았습니다.그렇다면 공명을 이용하면 사람의 목소리로 유리잔을 깰 수 있을까요?목소리로 유리잔을 깨뜨리기 위해서는 먼저 유리잔의 진동수를 찾아야 합니다. 유리잔의 둘레에 적당히 물을 묻혀서 손가락으로 문질러 보세요. '삐~' 하는 소리가 들리지요?이 소리의 진동수가 바로 유리잔의 진동수입니다. 그런 다음, 유리잔의 진동수와 똑같은 진동수를 갖는 음을 목소리로 낸다면 공명이 일어나겠지요? 공명이 일어나면 커다란 진동이 생겨 그 힘으로 유리잔을 깨뜨릴 수 있는 것입니다.이처럼 이론적으로는 사람의 목소리로 유리잔을 깨뜨릴 수 있습니다. 하지만 실제로 실험을 해 보면 그리 쉬운 일은 아닙니다.또 아무리 큰 소리를 낸다고 해도 유리잔과 똑같은 진동수를 가진 음을 찾아 내기가 쉽지 않기 때문입니다. 또, 오랫동안 지속적으로 같은 음을 내는 것도 불가능하지요. 한번 해보세요 ^-^사람들이 들을 수 있는 범위를 벗어나는 진동수를 가진 음파를 초음파라고 합니다. 초음파는 엑스선과는 달리 사람의 몸에 해를 입히지 않기 때문에 의학에 이용되고 있지요.스캐너에서 우리 몸에 초음파를 보내면 기관들이 서로 다르기 때문에 각기 다르게 반사되어 돌아오는데, 스캐너가 이 반사음을 받아서 화면에 상을 나타내 줍니다. 그 결과를 보고 질병의 유무를 판단할 수 있습니다.대부분의 동물은 매우 넓은 범위의 소리를 낼 수 있습니다. 개구리들은 목젖 아래 공기 주머니가 가장 크게 될 때까지 공기를 불어 넣어서 소리를 냅니다. 곤충들은 허파가 없기 때문에 소리를 낼 수 없지만, 여치 같은 종류는 다리에 난 빳빳한 털을 비벼서 소리를 낼 수 있습니다.한편, 돌고래는 초음파 진동수를 사용하여 서로의 의사를 교환하거나 물고기가 있는 위치 또는 장애물이 있는 위치를 알아 냅니다. 박쥐도 초음파를 내고 또 들을 수 있습니다.이들은 찍찍거리는 초음파를 발생시켜 반사되어 나오는 음파를 이용하여 날아다니는 곤충과 같은 먹이의 위치를 알아 냅니다...

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.높은 음역대에서 발생하는 음파는 고주파수와 고진동수를 가지고 있으며, 이러한 음파는 공기 분자를 진동시키고, 공기 분자 사이의 압력을 증가시키는 작용을 합니다. 이러한 고주파수와 고진동수의 음파는 특정한 조건에서 유리를 깨뜨릴 수 있습니다.유리가 깨지는 이유는 음파에 의해 유리의 표면에 가해지는 압력이 원래 내구성을 초과하게 되어 유리가 깨지기 때문입니다. 유리가 깨지는 음파의 주파수 및 진폭은 유리의 두께, 크기, 형태, 내부 음향 특성, 그리고 주변 환경 등에 따라 달라질 수 있습니다.따라서, 높은 음역대의 음파가 유리를 깨뜨릴 수 있는지 여부는 매우 복잡한 문제이며, 유리의 종류와 상황에 따라 다르게 나타날 수 있습니다. 일반적으로 높은 음역대에서 유리가 깨질 가능성은 낮지만, 특정한 조건에서는 유리가 깨질 수 있는 가능성이 있으므로, 주의가 필요합니다.

쌈박한오릭스46 · Answer

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 사람의 목소리로 인해서 유리를 깰려면 유리가 가지고 있는 고유의 주파수와 동일한 주파수의 음역대의 소리를 사람이 내면 공명에 의해서 유리잔을 깰수 있는데요. 일반적으로 사람의 목소리는 100~1만Hz의 주파수 범위를 갖습니다. 그러므로 유리잔이 100~1만Hz 안에 주파수를 갖고 그 주파수가 몇인지 정확히 알고 그에 맞는 주파수의 목소리를 사람이 내면 깰수 있습니다. 하지만 현실적으로는 어렵습니다.

굉장한호돌이84 · Answer

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.높은음역대보다는 공진주파수에 맞춰 계속 소리에너지를 축적시키거나 크게 소리를내어 음파의 물리적인 힘으로도 깨지게 할 수 있습니다.감사합니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.높은 음역대에서 발생하는 소리는 유리를 깨뜨릴 정도로 충분히 강력하지 않습니다. 유리가 깨지는 주요한 요인은 음향적인 영향이 아니라, 유리의 물성과 기계적인 영향입니다.유리는 일반적으로 강한 압력 또는 충격을 받으면 깨질 수 있습니다. 예를 들어, 높은 건물에서 유리 창문이 깨지는 경우는 바람이나 자연재해, 건물의 진동, 건설 중 공사장에서의 충격 등으로 인한 기계적인 영향에 의해 발생합니다.따라서, 높은 음역대에서 발생하는 소리는 유리를 깨뜨릴 정도로 충분히 강력하지 않습니다. 하지만, 유리를 다룰 때는 항상 안전에 주의해야 하며, 유리가 깨지는 원인을 최소화하기 위해 적절한 대처가 필요합니다.

튼튼한라마20 · Answer

오페라 가수가 높은 음역대에서 노래를 부를 때, 발생하는 진동은 주변의 물체들을 영향을 줄 수 있습니다. 그러나 일반적으로 유리잔이나 창문 등의 유리가 그 진동으로 인해 깨지는 것은 매우 드물며, 유리가 깨지는 경우에는 보통 다른 요인들이 함께 작용한 경우가 많습니다.유리가 깨지는 원인 중 일부는 주변 온도 변화, 급격한 압력 변화, 잘못 설계된 건물 구조 등이 있습니다. 또한, 유리의 두께와 내부 음향 특성도 깨짐에 영향을 미칩니다. 이러한 이유들로 인해 오페라 가수의 높은 음역대의 소리가 유리를 깨트리는 것은 매우 드문 일입니다. 따라서, 일반적인 상황에서는 소리로 유리를 깰 수는 없습니다.

정철 박사 · Answer

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.높은 음역대에서 소리의 주파수가 높아지면, 이는 곧 소리의 진동수가 빨라지고 파장이 짧아지는 것을 의미합니다. 유리가 깨지는 원리는 소리의 진동수가 유리의 고유 진동수와 일치하여 유리의 진동을 증폭시키는 공명 현상에 의해 발생합니다. 이에 따라, 일반적으로 높은 음역대에서 소리의 주파수가 높아지면 유리가 깨질 가능성이 높아집니다.그러나, 유리가 깨지는 기준은 주로 유리의 물성과 내구성, 그리고 소리의 진동수와 파워에 따라 달라집니다. 높은 음역대에서의 소리가 유리를 깨트릴 정도로 강력하다면, 유리가 깨질 가능성이 있습니다. 하지만, 대부분의 경우 높은 음역대에서 소리가 유리를 깨트리기에는 충분하지 않습니다.따라서, 높은 음역대에서 유리가 깨질 가능성은 있지만, 이는 매우 특별한 상황에서 발생할 가능성이 있으며, 보통의 경우에는 유리가 깨지지 않습니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.오페라 가수가 높은 음을 내면 유리잔이 깨지는 것은 영화나 광고 등에서 널리 사용되는 장면 중 하나입니다. 그러나 이것은 현실에서 일어날 가능성이 거의 없는 일입니다.유리 잔이 깨지는 이유는 음파에 의한 공진 현상 때문입니다. 공진은 특정한 주파수에서 고체나 유체가 진동을 매우 크게 하여 파괴되는 현상입니다. 그러나 이것은 특정한 조건에서만 일어날 수 있으며, 대부분의 상황에서는 극히 드물게 발생합니다. 또한, 유리 잔 자체가 특정한 주파수에서 공진하지 않도록 디자인되어 있어서 일반적인 상황에서는 유리잔이 깨지지 않습니다.따라서, 영화나 광고에서 이러한 장면이 나오는 것은 장면의 효과를 극대화시키기 위한 것으로, 현실적인 면모와는 거리가 있습니다.

똑똑한저어새12 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.유리잔은 고유한 주파수를 가지고 있습니다. 만약 사람이 내는 소리의 주파수가 유리잔의 고유주파수와 일치한다면, 유리잔은 그 진동으로 인해 깨질 수 있습니다. 이는 유리잔의 분자 구조와 관련이 있으며, 일반적으로 높은 음을 내는 소리일수록 유리잔을 깨트리기 쉽습니다. 이러한 현상을 공명현상 이라고 합니다

아테나 · Answer

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.진동수와 주파수는 같은 말입니다.1초에 파동이 진동한 횟수를 진동수 혹은 주파수라고 합니다.파동도 에너지고 소리도 대표적인 파동이 됩니다.그럼 질문한 소리도 파동에너지이기 때문에 소리를 에너지가 높게 하면 됩니다.​파동에너지는 각각 진폭의 제곱 비례하고, 진동수의 제곱에 비례하고 거리에는 반비례합니다.음파로 유리컵이 깨지려면 파동에너지와 같이 거리를 가깝게하고,  진폭과 진동수를 높여주면 가능합니다. 소리의 진폭은 크고 쎈 소리를 의미하고, 소리의 주파수는 높은 음을 의미합니다.​결국 가까운 곳에서 높은 진동수의 소리로 혹은 쎈 소리로 깨지는 것은 가능합니다~^^

똑똑한칠팔매132 · Answer

안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.안녕하세요. 음역대가 높아서 유리잔이 깨지는건 아닙니다.유리, 다리, 사람뼈, 철근 등 모든 물체는 고유진동수라는 것을 가지고 있구요.각 물건,물체들이 각자 고유의 고유진동수를 만나게 되면 공명현상을 일으키면서 파괴되게 됩니다.가까운 예로 바람에 의해 준공된지 채 4개월이 안된 다리의 파손사례를 검색해보시면 쉽게 이해하실수 있습니다. (타코마 다리검색)결론은, 높은 음역대가 아니라 유리의 고유주파수에 의해 깨지는 현상입니다.도움이 되셨으면 좋겠습니다.감사합니다.

화학

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높은 음역대에서 유리가 깨질 수 있나요?