音速とマッハの計算｜秒速約340m・時速約1,224km、雷までの距離は秒数×340m

花火が光ってから、少し遅れて音が聞こえる。雷が光った後に、ゴロゴロと鳴る。音は、光に比べて、ずっとゆっくり伝わります。音の速さと、それを使った計算を整理します。

音速はどのくらいか

空気中の音の速さ（音速）は、気温によって変わります。気温15℃のとき、およそ秒速340メートルです。時速に直すと、340×3.6＝1,224km/hです。

気温との関係は、次の式で、おおよそ表せます。

音速（m/s）≒ 331.5 ＋ 0.6 × 気温（℃）

気温が高いほど、音は速く伝わります。「秒速340メートル」は、15℃前後での目安の値です。

飛行機やロケットの速さを、音速との比で表したのが、マッハ数です。音速と同じ速さが、マッハ1です。

旅客機の巡航速度は、マッハ0.8前後といわれています。新幹線の時速320kmは、秒速約88.9mで、マッハ0.26くらいです。

雷は、光が先に見えて、少し遅れて音が届きます。光の速さは非常に速いので、光は一瞬で届くと考えると、光ってから音が聞こえるまでの秒数に340mをかけると、雷までのおおよその距離が出ます。

花火の打ち上げ場所までの距離も、同じ方法で測れます。光ってから5秒で音が届いたなら、340×5＝1,700mです。

音は、空気中より、水中や金属の中のほうが速く伝わります。水中では、秒速約1,500m、鉄の中では秒速約5,000mといわれています。音が伝わる物質によって、速さは大きく変わります。

数値は概算です。雷が近くで光ったときは、屋外にいる場合は、安全な建物に避難してください。