소닉붐과 천둥은 같은 원리로 발생한다고봐도 되나요?
전투기가 음속을 통과할때 공기의 마찰력온도로 인해 소음이 발생하는것과
천둥이 번개가 공기중에 이동할때 높은 열팽창 때문에 이 팽창하는 힘을 이기지 못해 터지면서 발생한다고 하는데요
소닉붐과 천등의 발생원리는 같다고 봐도 되나요?
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다. 소닉붐과 천둥은 같은 원리로 발생하지는 않습니다. 소닉붐은 물체가 소리의 속도를 초과할 때 발생하는 현상으로, 소리의 파동이 밀집되어 발생하는 소리 폭발음입니다. 반면 천둥은 번개가 발생할 때 뜨거운 공기가 급격히 팽창하여 소리를 발생시키는 현상입니다
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
소닉붐과 천둥은 모두 공기의 열팽창으로 인해 발생하는 소음입니다. 하지만 그 발생 원리는 조금 다릅니다. 소닉붐은 음속 이상으로 이동하는 물체가 공기 분자들을 밀어내며 발생하는 소음입니다. 이때 공기 분자들은 물체를 따라가지 못하고 압축되어 열팽창이 발생하게 됩니다. 그리고 이 열팽창이 소리의 파동으로 전파되면서 소닉붐이 발생하게 됩니다.
반면 천둥은 번개가 발생할 때 공기를 빠르게 가열시켜 열팽창이 발생하는 것입니다. 번개가 발생하면 공기 주변의 온도가 급격하게 상승하게 되는데 이때 공기 분자들은 빠르게 움직이며 열팽창이 발생합니다. 그리고 이 열팽창이 소리의 파동으로 전파되면서 천둥이 발생하게 됩니다.
따라서 소닉붐과 천둥은 공기의 열팽창으로 인해 발생하는 소음이지만 그 발생 원리는 다르다고 볼 수 있습니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
소닉붐과 천둥은 모두 압력 변화로 인해 발생하는 소리이지만, 발생 원리는 다릅니다.
소닉붐은 전투기가 음속을 넘을 때 발생하는 압력파입니다. 전투기가 이동하면서 주변 공기를 밀어내는데, 음속을 넘으면 공기가 빠르게 밀려나면서 압력파가 생성됩니다. 이 압력파가 귀에 도달하면 소닉붐으로 인지됩니다.
천둥은 번개가 공기 중을 이동하면서 발생하는 급격한 열팽창으로 인해 발생하는 소리입니다. 번개가 공기를 가열하면서 공기가 급격하게 팽창하고, 이 팽창하는 과정에서 주변 공기를 밀어내면서 압력파가 생성됩니다. 이 압력파가 귀에 도달하면 천둥으로 인지됩니다.
따라서, 소닉붐과 천둥은 모두 압력 변화로 인해 발생하는 소리이지만, 소닉붐은 음속을 넘는 물체의 이동으로 인해 발생하는 반면, 천둥은 급격한 열팽창으로 인해 발생한다는 점에서 발생 원리가 다릅니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 항공기가 공기중을 비행할때 공기를 밀어내면서 압력 파면을 만들게 되는데, 이 압력파(pressure wave)의 속도는 공기 중 소리의 속도(음속)로 이동하게 된다. 이 때, 항공기의 속도가 공기 중 소리의 속도보다 빨라지게 되면, 압력파가 항공기보다 느리게 전파되면서 압력파가 발산되지 못하고 항공기 전면에 압축되게 되고 따라서 하나의 충격파면(shock wave front)으로 합쳐진다. 이 유체압력에 의한 충격파가 사람의 귀에는 강한 충격음(boom)으로 들리게 되고 이것을 소닉붐이라고 한다.
천둥은 번개가 공기를 가로질러가는 것에 의해 생기는 충격파로, 주로 적란운에서 발생하며, 큰 비나 소나기 등 강우에 나타나는 것이 일반적이다. 한반도와 같이 하기에 강수량이 집중된 지역에서는 여름에 자주 들을 수 있고, 울릉도를 제외하면 겨울에는 잘 일어나지 않는다. 번개가 치면 그 순간 번개 주변의 공기는 섭씨 30,000도 가까이 올라가게 된다. 당연히 이렇게 달궈진 공기는 급팽창하고, 이 팽창이 주변에 충격파로 전달되어 굉음이 울려퍼지는 것. 급격한 팽창에 의해 터지는 굉음이란 점에서 원리상으로는 폭탄이나 뻥튀기가 터질때 들리는 파열음과 같다.
출처 : 나무위키 - 소닉붐, 천둥
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
소닉붐과 천둥은 모두 압력파의
급격한 변화로 발생하는 소리이지만
발생 원리와 특징에는 차이점이 있습니다.
소닉붐:
전투기가 음속을 초과할 때 발생합니다.
항공기가 이동하면서 주변 공기를 밀어내는
과정에서 압력파가 생성됩니다.
음속보다 빠르게 이동하는 압력파는
앞쪽 공기 매질을 밀어내며 쇼크파를 형성합니다.
쇼크파는 음속보다 빠르게 이동하며 지표면에 도달하면
소닉붐으로 인지됩니다.
천둥:
번개가 공기 중을 이동하면서 주변 공기를
급격히 가열하고 팽창시킵니다.
급격한 팽창은 주변 공기 매질에
압력파를 발생시킵니다.
압력파는 음속보다 빠르게 이동하며
지표면에 도달하면 천둥 소리로 인지됩니다.
두 현상 모두 압력파의 급격한 변화로
발생하는 소리입니다.
압력파는 음속보다 빠르게 이동합니다.
압력파는 지표면에 도달하면 소리로 인지됩니다.
항공기가 음속을 초과하는 것으로 인해 발생합니다.
짧고 순간적인 소리입니다.
항공기 이동 방향으로 발생합니다.
낮은 주파수의 소리를 포함합니다.
번개가 공기 중을 이동하면서 발생합니다.
짧지만 소닉붐보다 지속될 수 있습니다.
번개 발생 방향으로 발생합니다.
소닉붐과 천둥은 압력파의 급격한 변화로 발생하는
소리라는 공통점이 있지만, 발생 원인, 지속 시간,
방향, 주파수 등에서 차이점을 가지고 있습니다.
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