소리로 유리잔이 깨지는 원리는 무엇인가요?

Question

유튜브에서 어느 유명 가수가 고음으로 노래를 불러서 가까스로 와인잔이 깨지는 장면을 봤는데, 어떤 원리로 유리잔이 깨지는 것인가요?

활달한파리매77 · Accepted Answer

안녕하세요. 조사를 해본 결과 유리가 깨지는 원인은 크게 물리적 충격, 열 충격, 스트레스의 세 가지로 나눌 수 있습니다.물리적 충격은 유리에 외부로부터 가해지는 힘에 의해 발생합니다. 유리는 경도는 높지만 연성은 낮기 때문에, 충격을 받으면 잘 부서집니다. 유리잔이 깨지는 가장 흔한 원인은 떨어뜨리거나 바닥에 부딪히는 것과 같은 물리적 충격입니다.열 충격은 유리에 급격한 온도 변화가 가해지는 경우 발생합니다. 유리는 온도 변화에 따라 팽창과 수축을 합니다. 이때 유리가 견딜 수 있는 한계치 이상의 온도 변화가 가해지면 유리가 깨질 수 있습니다. 예를 들어, 뜨거운 물을 담은 유리잔을 차가운 물에 넣으면 유리 내부와 외부의 온도 차이로 인해 유리가 깨질 수 있습니다.스트레스는 유리에 내부로부터 가해지는 힘에 의해 발생합니다. 유리는 불규칙한 구조를 가지고 있기 때문에, 내부에 미세한 균열이 존재할 수 있습니다. 이러한 균열에 추가적인 힘이 가해지면 균열이 커지고 결국 유리가 깨질 수 있습니다. 예를 들어, 유리잔을 꽉 잡고 흔들면 유리 내부에 스트레스가 가해져 깨질 수 있습니다.소리로 유리잔이 깨지는 것은 주로 스트레스의 원인에 의해 발생합니다. 유리잔을 두드리거나 긁는 등의 행동은 유리잔 내부에 미세한 균열을 생성할 수 있습니다. 이러한 균열은 소리의 진동에 의해 커지면서 결국 유리잔이 깨질 수 있습니다. 도움이 되셨다면 좋아요 & 추천 부탁드려요 ~좋은 하루 되세요 ^^

고운푸들16 · Answer

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.소리로 유리가 깨지는 이유는 소리와 유리의 주파수와 일치할 때 유리가 공명 현상을 일으키기 때문입니다.모든 물체는 고유의 주파수를 가지고 있으며, 이 주파수로 진동하게 되면 공명 현상을 일으키는데, 유리도 이러한 특성을 가지고 있고 특히 얇은 유리판이나 컵 등이 고음 주파수와 일치할 때 쉽게 공명 현상이 발생합니다.이러한 공명 현상이 계속해서 발생하면 유리 내부에서 음압과 양압이 번갈아 발생하게 되고, 유리의 겉면과 내부의 압력 차가 커지며 유리에 균열이 발생하게 되는 것입니다.그러나 이론적으로는 가능하지만 현실적으로는 쉽지만은 않습니다.

Panda · Answer

안녕하세요. 장준원 과학전문가입니다.공진이라는 개념인데 유리잔만의 고유진동수와 유리잔에 가하는 소리의 진동수가 같아지게 되면공진하게 됩니다. 유리잔에 공진하게 되면서 깨지게 되는데 과거에 다리가 바람에 의해 부서진 사례도 이와 같다고 할 수 있습니다.도움이 되셨으면 좋겠습니다.

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.와인잔이 깨지는 원리는 공명입니다. 공명이란, 두 물체가 같은 진동수를 가지면 서로의 진동을 증폭시키는 현상을 말합니다. 와인잔은 고유한 진동수를 가지고 있습니다. 이 진동수를 고유진동수라고 합니다. 고유진동수는 와인잔의 모양, 크기, 재료 등에 따라 달라집니다. 가수의 목소리는 소리의 파동입니다. 가수가 고음으로 노래를 불렀을 때, 그 소리의 파동이 와인잔에 전달됩니다. 만약 가수의 목소리의 파동의 진동수가 와인잔의 고유진동수와 같다면, 와인잔은 공명 현상이 일어나게 됩니다. 공명 현상이 일어나면, 와인잔의 진동이 점점 커지게 됩니다. 진동이 커지면, 와인잔의 분자 구조가 견디지 못하고 깨지게 됩니다

아테나 · Answer

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.유리잔이 내는 소리는 유리잔의 고유진동수라고 할 수 있다. 그 정도의 떨림에 해당하는 음정의 소리를 내는 것이다. 이것과 동일한 진동수의 음으로 매우 큰 소리(그네를 새게 미는 행위)를 지르게 되면 유리잔의 떨림이 매우 커지다가 유리잔이 견디는 능력을 벋어나면 깨지게 되는 것이다. 실제로 스피커를 이용해 이 실험에 성공한 사람의 말에 의하면 유리잔이 깨지기 직전 떨림이 0.5센티미터 정도 였다고 한다.그러나, 실제로 이런 일을 해낸 사람은 아직 없다. 성량이 매우 풍부했던 엔리코 카루소가 이런 일을 한 적이 있다고 하는 사람이 있지만 사실 헛소문에 불과하다.미국의 메모렉스라는 테이프 회사가 자사의 테이프를 선전하기 위해 이런 실험을 한 적이 있다. 엘라라는 성악가가 매우 고음의 노래를 부르도록 하였을 때 유리잔이 깨어졌고 메모렉스 테잎으로 녹음한 엘라의 노래를 유리잔에 대고 틀었을 때 유리잔이 깨어졌다. 그래서, 그들의 테잎이 매우 우수하다는 것을 보였지만 사실 이 선전은 조작된 것이었다.아직까지 목소리로서 유리잔을 깬 사람은 역사상 없다고 알려져 있다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.소리로 유리잔을 깨뜨리는 원리는 공명 현상입니다. 유리잔은 고유한 진동 수를 가지고 있습니다. 그리고 소리라는 파동 역시 특정한 진동수를 가지고 있습니다. 만약 소리의 진동수가 유리잔의 고유 진동수와 일치한다면, 유리잔은 더 큰 진폭으로 진동하게 됩니다. 이 상태에서 소리의 파동이 유리잔을 계속 충격하면, 유리잔은 마침내 충분히 큰 에너지를 축적하고 깨어집니다.이러한 현상은 공명 현상이라고도 하며, 다양한 물체에서 관찰될 수 있습니다. 예를 들어, 교량이나 건물 등이 공명 현상으로 인해 무너지는 경우가 있습니다. 따라서, 공명 현상은 공학 분야에서 중요한 문제이며, 설계시 고려해야 할 사항 중 하나입니다.

고혹적인가마우지34 · Answer

유리잔이나 다른 유리 물체가 소리에 의해 깨지는 원리는 "공명"이라고 불리는 현상과 관련이 있습니다. 소리는 일반적으로 특정 주파수의 진동으로 인한 압축과 팽창의 파동으로 전달됩니다. 이 소리 파동이 특정 주파수에 맞게 유리 물체와 상호 작용할 때, 유리의 분자 구조와 고유한 진동 주파수와 공명하게 되어 유리가 깨지는 원인이 될 수 있습니다.유리 재질은 분자 간의 결합이 강하고 일정한 구조를 가지고 있습니다. 하지만 소리 파동이 특정 주파수에 도달하면, 그 주파수에 맞춰 유리 분자들이 진동하게 되는데, 이때 공명 현상이 발생합니다. 공명은 유리 재질의 구조와 소리 파동의 주파수가 일치할 때 발생하며, 이 공명으로 인해 유리 분자들이 빠르게 진동하면서 에너지가 축적되고, 결국은 분자 간 결합을 깨뜨려 유리가 깨질 수 있습니다.이러한 현상은 특히 유리와 같이 비교적 경질이고 얇은 물체에서 더 자주 나타납니다. 특정 주파수의 소리를 내는 것으로 유리를 깨트리는 실험도 종종 수행되며, 이러한 실험을 통해 공명과 유리의 물리적 특성에 대한 이해를 높이는 데 기여하고 있습니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.소리로 유리잔이 깨지는 원리는 "공명"이라는 현상과 관련이 있습니다. 소리는 일정한 진동 주기를 가지는 파동으로, 이 파동이 유리잔과 같은 물체에 닿으면 해당 물체의 분자들이 진동하게 됩니다. 이러한 진동이 유리잔의 고유한 공명 주파수와 일치할 경우, 공명 현상이 발생하면서 큰 진동 에너지가 물체 내부로 전달됩니다. 이 공명 주파수는 유리잔의 형태, 크기, 두께, 내부 구조 등에 따라 달라지며, 이러한 요인들이 일정한 조건에서 일치할 경우 공명 현상이 발생하게 됩니다. 이 때 유리잔 내부에서 진동이 과도하게 진행되면 유리의 내부 응력이 증가하게 되고, 이 과도한 응력으로 인해 유리 막대에서 파괴가 일어나 깨지게 됩니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.유리잔이 고음이나 높은 음성 주파수로 인해 깨지는 현상은 공명 빈도와 관련이 있습니다. 이러한 현상은 유리 재질의 고유한 물리적 특성과 음파의 에너지 전달 방식과 관련이 있습니다.유리 재질은 자연 진동수 또는 공명 빈도를 가지고 있습니다. 이는 유리 분자 구조의 특성에 의해 결정됩니다. 음파의 주파수가 이 공명 빈도와 유사하거나 공명 빈도의 배수에 해당할 경우, 유리 재질은 그 진동을 증폭시켜 흔들림 혹은 진동을 발생시킵니다.고음이나 높은 음성 주파수로 발생되는 음파는 가끔 유리잔의 공명 빈도와 일치하거나 근접한 주파수에 해당할 수 있습니다. 이 때, 음파의 에너지가 유리잔에 집중되어 공명 빈도를 자극하면, 유리 재질 내부의 음파로 인해 음파 에너지가 진동으로 변환될 수 있습니다. 이러한 진동이 유리 구조를 약화시키거나 유리 분자 간의 결합을 깨뜨릴 수 있어 유리잔이 깨질 수 있습니다.다만 이런 현상은 특정한 조건에서 발생할 수 있는 희귀한 사건 중 하나로 볼 수 있으며, 모든 유리잔이나 고음에 대해 깨지는 것은 아닙니다. 또한 이러한 과정은 유리 재질의 특성과 음파의 주파수, 에너지 등에 영향을 받으므로 일반적으로 노래 부르거나 음성을 내는 정상적인 활동으로는 유리잔이 깨지지 않는 경우가 대부분입니다.

하이만 · Answer

안녕하세요. 이태영 과학전문가입니다.유리잔은 얇고 취성하기 때문에 공명 현상에 의해 쉽게 깨질 수 있습니다. 고음의 노래는 유리잔의 공명 주파수에 맞는 진동수를 가지고 있습니다. 따라서 고음의 노래를 부르면 유리잔의 진동이 증폭되고 유리잔이 깨지게 됩니다.유리잔의 공명 주파수는 유리잔의 크기, 모양, 재질 등에 따라 다릅니다. 일반적으로 얇은 유리잔의 공명 주파수는 높은 편입니다. 따라서 고음의 노래를 부르면 얇은 유리잔이 더 쉽게 깨집니다.

멋쟁이야나는 · Answer

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.와인잔은 특정한 주파수의 소리에 대해 공명할 수 있는 특성을 가지고 있습니다. 이는 와인잔의 구조와 재질에 따라 달라질 수 있습니다. 와인잔에 소리를 내는 경우, 소리의 주파수가 와인잔의 공명 주파수와 일치하면 와인잔은 자체적으로 진동하게 됩니다.이러한 진동은 와인잔의 구조를 약화시키고, 재질의 탄성 한계를 초과하게 만들 수 있습니다. 결과적으로 와인잔은 깨질 수 있습니다.

두루미123 · Answer

안녕하세요. 주영민 과학전문가입니다.각 물질은 자신의 주파수를 가지고 있습니다고유진동수.그 진동수와 동일한 주파수를 만나게 되면 소리는 증폭됩니다. 같은 리듬으로 계속 에너지가 쌓이기 때문이죠.이것을 공명현상이라고 하며, 이를 통하여 물체는 꺠질수 있습니다.

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