実は「音の速さ」は気温で秒速24mも変わる！夏と冬では同じ音楽の届く瞬間がほんの少しずれる意外なからくり

音の速さといえば秒速340m、と聞いたことがある人も多いかもしれません。

実はあの数字、ある決まった条件下での近似値にすぎません。空気中の音速（空気の中を音が伝わる速さ）は、気温が変われば一緒に変わる量なのです。

物理教育の論文をのぞいてみたら、私たちの身近な気温差でも、音の届くタイミングがしっかりずれる事実が見えてきました。

物理の解説によると、空気中の音速V（m/s）は気温t（℃）を使って「V＝331.5＋0.6×t」とあらわせます。

日本物理教育学会誌の論文でも、この式の傾き0.6を実験で確かめる装置が紹介されています。

0℃のときは約331.5m/s、20℃なら約343.5m/s。一般に「秒速340m」と覚える数字は、だいたい14℃前後の空気を想定した値というわけです。

式に夏と冬の気温を当てはめてみます。真夏に近い20℃では約343.5m/s、真冬の-20℃では約319.5m/s。差はちょうど秒速24mです。

たとえばステージ後方の演奏者から客席まで30m離れていたとすると、音が届くまでの時間は20℃で約0.087秒、-20℃で約0.094秒。1000分の7秒ほどの違いですが、合奏のタイミング合わせには十分意味を持つ差で、寒い屋外コンサートと暖かいホールで音の届き方が変わる理屈そのものです。

気象庁の解説によると、地上から高さ10〜16kmまでの「対流圏」では、上空に行くほど気温が下がります。

旅客機が飛ぶ高度1万m付近ではマイナス50℃前後になることも珍しくありません。式に当てはめると音速は約301.5m/s。地上の真夏と比べると、秒速で40m以上も遅い世界です。同じ「音」でも、どこを伝わるかで速さがこれだけ変わるのです。

音速は教科書の「秒速340m」で固定された数字ではなく、気温に合わせて素直に上下する量でした。

冬の朝の冷たい空気の中では、夏より秒速20mほどゆっくり音が届いている。耳には同じに聞こえても、物理の世界ではしっかり差がついているというわけです。