音速について

Question

音速について調べていて、音速は音源の運動には依存しないということはわかったのですが、媒質(ここでは空気とします)の運動には依存するとなっていて、しかし音源の運動も媒質の運動も相対的に同じことと思われるのに結果が変わるというのがよくわかりません。上記の考え方のどこが間違っているのでしょうか？

ORUKA1951 · Accepted Answer

この場合の音速は、媒質内を伝わる速度ではなく、音源と観察者間での速度であることが違います。
　観察者が媒質内に固定されている場合(媒質と同じ速度で移動している場合)は、その位置関係は相対的です。その場合も完全に相対的ではありません。

fxq11011 · Answer

運動？、音源が移動することかな（振動運動ではなく）、または媒質（全体）が移動することかな？。
音源が移動＝音は物質でないため、慣性の法則には当てはまりません。
物質なら、時速１００Kmで、ただ放すだけで、時速１００Km、打ち出し速度があれば、時速１００Km＋打ち出し速度になりますが。
媒質が移動＝例　カタツムリが這っている木の枝を折って、時速１０Kmで移動（カタツムリの進む方向）すれば、観察者から見れば、カタツムリの移動速度は時速１０Km＋這う速度になりますね。

komaas88 · Answer

音は空気の中では空気の波動で伝わります。音源が動いていても音の速さは前後で同じなので、前方では波が圧縮され、後方では間のびして伝わります（これがドップラー現象です）。
空気が（音源のうごきにかかわらず）動けば音速はそれに伴って変わります。地上では空気は地球の表面に粘着して一緒に動いていますので、音もそれに乗って、その速度を加えて動きます。＞媒質(ここでは空気とします)の運動には依存するとなっていて、　ということです。

＞しかし音源の運動も媒質の運動も相対的に同じことと思われるのに

これは認識がまちがっています。音源の動きそのものは音の周波数（波形の時間係数）には関係しますが、音の”伝わる”速度は媒質に依存するということです。

参考として、光も波動としての性質がありますが、その速度は不変（絶対的）です。光の伝達では具体的な媒質がないからです。

natsyosayo · Answer

音というのは、物質的なものでなく音を伝える媒質の変位あるいは粗密が伝わって行くものです。
従って媒質の無い真空中では音は伝わりませんね。
もし音が音源から何か物質が放出されるものであれば、真空中でも音は伝わり、また音源が移動しているとその速度が加算されます。

音源は媒質に変位あるいは粗密を起こす起点ではありますが、その音が周囲に伝わるというのは純粋に媒質が行なっている事です。ですから、音源が移動していてると移動方向にその周波数が変わること（ドップラー効果）は有っても、伝わる速度は媒質によるものですから媒質が移動していなければ同じ速度になるわけです。

noname#182106 · Answer

媒質の運動には依存する→川の上の船のようなもの
音源の運動には依存しない→周波数が変化する→ドップラー効果

ドップラー効果で検索して図を見て下さい。言葉で説明しようがないです。

lilam001 · Answer

何の根拠もありませんが、こういうことだと思います。
水の波紋を考えてみて下さい。
水に石を落とすのと、横方向に勢いをつけて投げるのでは、波紋の伝う速さに変わりはありません。
しかし水自体が流れていれば、その方向に限り波紋の伝う速さも早くなります。
そういうことではないでしょうか。

音速について

この場合の音速は、媒質内を伝わる速度ではなく、音源と観察者間での速度であることが違います。

運動？、音源が移動することかな（振動運動ではなく）、または媒質（全体）が移動することかな？。

音は空気の中では空気の波動で伝わります。

音というのは、物質的なものでなく音を伝える媒質の変位あるいは粗密が伝わって行くものです。

媒質の運動には依存する→川の上の船のようなもの

何の根拠もありませんが、こういうことだと思います。

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