파동의 전파속도, 체적탄성계수와 밀도의 연관성

무선 네트워크 강의를 듣던 도중 전파의 속도에 관한 내용이 나오고 있을 쯤이었다.

 

진행중인 내용은, 핸드폰 통신을 할 때 공기중의 상태에 따른 손실률, 전파속도의 변화였다.

 

뭐... 공기중에 이것저것있으면 방해가 되어 속도가 느려지고 손실률이 증가한다...

온도가 높으면 속도가 빨라진다..

(선형으로 증가되지만 대략 몇십도까지만 선형이고 그 위로는 세츄레이트 했던것으로 기억)

 

 

끄덕 끄덕하고 있던 도중에, 밀도.. 에서 살짝 뭔가 걸리는 것이 있었다.

 

명확하고 건전한 방식은 아니었지만, 주워들은 지식으로 물속에서 음파가 훨씬 빠르게 전달된다는 것을 어렴풋이 기억을 하고 있었다.

 

1. 수중에서 수류탄이 터지면 직격하지 않더라도 상당한 데미지가있다.(게... 게임에서 그러던데...)

2. 계곡에서 바위에 바위를 던져서 맞추면 그 주변 물고기가 기절한다.

3. 책상에 (귀를대고)엎드려서 자고있는데 친구가 책상을 추파춥스로 내리쳐서 귀가 매우 아팠다(ㅅㅂㅅㄲ)

 

 

하지만, 경험적으로 아는 것과 이론적으로 설명할 수 있는 것의 차이가 매우 큰 가치를 내포하고 있다고 생각하는 나는 왜 그런것인지 여쭤봤다.

사실 물리학관련 내용이라는 것은 알고있었지만, 교수님에 대한 나의 기대가 너무나도 큰 나머지 교수님의,

 

"질문 있나요?"

라는 말씀에 바로 그 자리에서 그만...

 

 

그 후로 스스로 이것저것 찾아보며, 체적탄성률이라는 것과 여러 외계어같은 용어들을 접하였다.

 

일단 물에서 빠른 이유는

 

전파속도 v는 root(체적탄성률/밀도) 로 정의가 되어있다.

물의 경우, 체적탄성률의 증가량이 밀도의 증가량보다 크기때문에 공기중에서 보다 전파속도가 빠르다.(대락 1500m/s)

 

체적 탄성률.....

깊지않은 나의 물리적 찌라시에 의하면 외부로부터의 영향으로 압력이 발생할 경우 반발력?저항성? 과 비슷한 의미로 기억을 하고 있었는데

 

"밀도와 체적탄성률이 정비례관계가 아니었어?"

 

가 놀라운 점이었다.

 

뭐 꼭 정비례가 아니더라도, 좀 비슷한 느낌이니... 

밀도가 올라가면 서로 다닥다닥 붙어있으니 서로 간의 척력 또한 증가해서 체적탄성률이 올라가는게 정상이 아닌가?

라고 생각하면 굳이 전파속도 공식이 체적탄성률과 밀도가 따로 존재하는 이유가 없을텐데...

비율이 중요한것일까?

체적탄성률에 밀도외에 추가적인 변수가 존재하나?

있다면 그 변수는 뭐지? 분자의 성질같은 부류인가?

 

 

 

간단한 구글링으로 끝날 줄 알았던 이 궁금증은 결국 낮은 지식으로 인해 말끔하게 해결이 잘 되지 않았다.

 

좀더 찾아보고 알아봐야 할 듯

-------------------------------------------(미완)