공기중에서는 음파의 속도를 추월할때 굉음을 냅니다.

Question

공기중에서는 음파의 속도를 추월할때 굉음을 냅니다. 그러면 물속에서 음파의 속도를 추월할때 어떤 현상이 일어나는지 궁금합니다.

탈퇴한 사용자 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.물속에서도 공기와 마찬가지로 음파가 전파됩니다. 그러나 물 속의 속도는 공기의 속도보다 훨씬 높기 때문에, 물속에서 음파의 속도를 추월하는 현상은 일어나지 않습니다.실제로 물속에서는 물 분자들이 음파의 진동을 전달하여 음파가 전파됩니다. 이러한 이유로 물 속에서 음파의 전파 속도는 공기보다 약 4.3배 빠르며, 물속에서 음파는 더욱 멀리까지 전달될 수 있습니다. 또한 물속에서 음파의 주파수가 높아지면, 음파의 전파 거리는 짧아지게 됩니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 물속에서 음파의 속도를 추월하면, 고속으로 움직이는 물체가 만들어내는 초음파 현상인 촉음(cone-shaped shock wave)이 발생할 수 있습니다.촉음은 고속으로 이동하는 물체가 일정 속도 이상으로 움직일 때 발생하는 현상으로, 초음파의 성질을 가지고 있습니다. 촉음은 물체가 움직이는 방향과 역방향으로 모두 생성되며, 물속에서는 이 촉음 현상이 물방울이나 물결을 만들어냅니다.또한, 물속에서는 음파의 속도가 공기 중보다 훨씬 빠르기 때문에 음파의 속도를 추월하는 현상이 발생할 일은 거의 없습니다. 그러므로 물속에서는 굉음이 발생하지 않습니다.다만, 물속에서도 고속으로 움직이는 물체가 만들어내는 소리는 있을 수 있으며, 이를 수영하는 사람의 팔다리 움직임이나 선박의 엔진 소리 등이 예시가 될 수 있습니다.

대견한멧새88 · Answer

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.물속에서는 음파의 속도가 공기중보다 훨씬 빠르기 때문에, 음파의 속도를 추월하는 현상은 발생하지 않습니다. 대신에, 물속에서는 음파가 고속으로 이동하면서 물 분자를 압축하고 희석함으로써 파동이 생성됩니다. 이러한 파동은 물속에서 거리가 멀어질수록 약해지게 됩니다. 이러한 특성 때문에 음파는 물속에서 장거리 통신에 이용되며, 해양 탐사 및 수중 탐지에도 적극적으로 활용됩니다.

지구과학·천문우주

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공기중에서는 음파의 속도를 추월할때 굉음을 냅니다.