音の伝わる速さについて

下記について、ご教授のほど、宜しくお願い申し上げます。

音の伝わる速さについて
気体〉液体〉固体
で、固体が一番遅いと一般常識の本に書いてありましたが、

別の本には、
空気は、340m/S
水は、1500m/S
鉄は、5000m/S
で、「固体」である鉄が、一番速く伝わると記載がありました。

よく理解出来ません。

No.5 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/01/09 08:21

>密度が高い鉄の方が早く伝わるって

いや、それはない。
同じ「堅さ」の物質なら、密度が大きい程音速は遅くなります。
重いほど動きづらくなり、その分遅くなるのです。

鉄の音速が速いのは、鉄が空気や水に比べて
遥かに堅いからです。

鉄の密度は 7900 kg/m³
空気の密度は 1.2 kg/m³

で密度比は6千倍強ですが

体積弾性率(かたさ)は、鉄≒ 200 GPa 、空気=140 kPa で
鉄は空気より百万倍以上「堅い」のです。

重さの違いより堅さの違いが勝って
鉄の方が音速が速くなるのです。

再掲
音速
v=√(K/ρ)
K: 体積弾性率(固さ)
ρ: 密度

この回答へのお礼

丁寧且つ詳細なご回答ありがとうございます。大変勉強になりました。NO.2に続き、詳しい解説ありがとうございます。

お礼日時：2022/01/09 17:45

No.4 回答者： 人は皆親戚 回答日時： 2022/01/08 09:08

音の伝わる速さは気体⇨液体⇨固体と言いたかったが気体〉液体〉固体　

と誤解しやすい矢印で書いたのかもと思います。
気体〉液体〉固体で、固体が一番遅いのは間違いです。
「固体」である鉄が一番速く伝わるのは鉄道の鉄レールに耳を当ててゴトゴトと遠くから列車が来る音を聴いたことで経験しました。
空中から来る音よりも早かったですよ。

この回答へのお礼

丁寧且つ詳細なご回答ありがとうございます。大変勉強になりました。とてもわかり易い説明ありがとうございます。

お礼日時：2022/01/09 00:35

No.3 回答者： tomoyoo 回答日時： 2022/01/08 04:15

厳密に違うと思いますが停車中の玉突き事故をイメージすると良いかなと。

空気や水に比べて鉄の方が密度が高いです。
密度が高いって事はギュッと詰まってます。
同じ距離の間に3台の車と10台の車をイメージして下さい。
そこに後ろから車が突っ込みます。
そうすると1番後ろの車はぶつかった衝撃で前に押し出される。
でも後ろから2台目に当たるまでに3台と10台では距離が空いてる分3台の方が遅くなる。
わかりますかね？
説明下手くそで申し訳ない。

ガン！ツー、ガン！ツー、ガン！っていうのと、
ガン！ガン！ガン！ガン！ガン！ガン！ガン！
の違いです。
ちなみにツー、って云うのはぶつかって前に当たるまで道を惰性で進むのを表してます。笑

そういうイメージをしてもらうと密度が高い鉄の方が早く伝わるって事がなんとなく分かるかな?とおもうのですが､､､申し訳ない。

この回答へのお礼

丁寧且つ詳細なご回答ありがとうございます。大変勉強になりました。とてもわかり易い説明ありがとうございます。

お礼日時：2022/01/09 00:34

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/01/08 04:11

>音の伝わる速さについて

>気体〉液体〉固体
>で、固体が一番遅いと一般常識の本に書いてありましたが

ドアホが書いたのでしょう。
完璧な間違い。


音速は
v=√(K/ρ)
K: 体積弾性率(固さ)
ρ: 密度
で与えられます。

密度(単位体積の重さ)は
気体<液体<固体
が一般的だが
体積弾性率(固さ)は
気体<<液体<<固体

なので音速は
気体<液体<固体
が、一般的だが、
ゴムやプラスチック等の柔らかい固体の
音速は液体より遅いです。

この回答へのお礼

丁寧且つ詳細なご回答ありがとうございます。大変勉強になりました。

お礼日時：2022/01/08 19:22

No.1 回答者： taka_2015_2016 回答日時： 2022/01/08 03:01

個体が早い

この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時：2022/01/08 19:22