中3です。 音エネルギーと運動エネルギーの違いがイマイチ分かりません。 振動というのは運動の一種では

中3です。

音エネルギーと運動エネルギーの違いがイマイチ分かりません。
振動というのは運動の一種ではないのでしょうか？
どちらも運動についてのエネルギーではないのですか？
何が違うのか教えて下さい。

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/02/08 14:09

ちょっと違う。

音波の持っているエネルギーは
振動している媒質の運動エネルギーと媒質の弾性エネルギーです。
弾性エネルギーは突き詰めれば電磁エネルギー、つまり電磁場の
エネルギーです。

No.3 回答者： d9win 回答日時： 2022/02/08 11:34

音のエネルギーと言うよりも、波のエネルギーと運動エネルギーの違いと考えるべきだと思います。

運動エネルギーの一番簡単な例は1ヶの粒子が運動している状態で、その粒子に運動エネルギーが局在してます。
一方、波の場合には、そのエネルギーは波が伝わっている全領域にエネルギーが分散しています。このため、全エネルギーはそれぞれの領域の密度を全て積分した値になります。

さらに、この違いはエネルギーの移動速度の表し方に違いをもたらします。運動vで動く粒子の運動エネルギーの移動速度は、粒子の速度vそのものです。
一方、波のエネルギーの速度は、各領域のエネルギーがある断面を通過する速度で、音速や光速がそれになってます。それらの速度は、音波や光などの通常の波では、その波の(位相が変化する)速度です。
(通常でない波の例としては、重力を復元力とする水面を伝わる波があります)

No.2 回答者： finalbento 回答日時： 2022/02/08 07:57

「運動エネルギー＝運動についてのエネルギー」と言う理解の仕方が間違っているのだと思います。

運動エネルギーと言う場合は簡単に言えば物体が運動する勢いそれ自体についてのエネルギーと言う事になると思います。一方で音のエネルギーとは粒子の運動の結果生じる波動のエネルギーと言う事になります。

例えば、超音速で飛行する物体からは衝撃波と言うものが発生してガラス窓を割ったりする事がありますが、空気の分子がメチャメチャすごい勢いで窓ガラスに激突しているわけではありません。「音のエネルギー＝運動エネルギー」としてしまうと、衝撃波とは「空気の分子がガラス窓に衝突して割れている」と言う事になってしまいます。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2022/02/08 00:10

「音」で振動しているのは「空気の分子」です。

多数の空気の分子（窒素分子や酸素分子や二酸化炭素分子など）が振動しているので、１個１個の分子の運動エネルギーと考えるのではなく、多数の運動エネルギーの合計を「音のエネルギー」というように「集合体の全体」で考えるのでしょうね。
「多数の空気の分子の運動量の合計」が「空気の圧力」になっているように。