雷が起きたとき、空が光ったあとに少し遅れてゴロゴロという音が聞こえる経験は誰にでもあるでしょう。雷では光と音は同時に発生していますが、私たちに届くタイミングには差が生まれます。本記事では、その理由を物理の基本から分かりやすく整理します。
雷では光と音は同時に発生している
雷は、雲の中や雲と地面の間で起こる大きな放電現象です。
この放電によって、強い光(稲妻)と大きな音(雷鳴)はほぼ同時に発生しています。
光と音では伝わる速さがまったく違う
光は空気中でもほぼ真空中と同じ速さで進み、その速さは1秒間に約30万kmにもなります。
一方、音は空気の振動として伝わり、その速さは約340m/秒と、光に比べると非常に遅いのです。
なぜ音だけが遅れて聞こえるのか
雷が遠くで発生した場合、光はほとんど一瞬で私たちの目に届きます。
しかし音は空気中をゆっくり進むため、距離があるほど到達までに時間がかかり、結果として遅れて聞こえます。
雷までの距離が分かる理由
稲妻が光ってから雷鳴が聞こえるまでの時間を測ることで、雷までの距離をおおよそ推測できます。
例えば、光ってから約3秒後に音が聞こえた場合、雷は約1km先で起きていると考えられます。
身近な例で考えてみる
遠くで花火が上がると、光が見えてから音が遅れて届くことがあります。
これも雷と同じで、光と音の伝わる速さの違いによって起こる現象です。
音の伝わり方は環境にも左右される
気温や風の向きによって、音の伝わる速さや聞こえ方は多少変わります。
それでも、光と音の速さの差が非常に大きいという基本的な関係は変わりません。
まとめ
雷では光と音は同時に発生していますが、光は非常に速く、音は空気中をゆっくり伝わるため、私たちには音が遅れて聞こえます。この速さの違いを理解すると、雷や花火といった身近な自然現象を、より科学的に捉えられるようになるでしょう。


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