여름철 매미 울음소리의 진동 구조
매미 울음소리는 여름을 상징하는 대표적인 자연의 소리 중 하나로, 그 뒤에는 매우 정교한 진동 구조가 숨겨져 있습니다. 매미 수컷의 몸에는 ‘발음기(tymbal)’라고 불리는 특수한 기관이 있으며, 이 부분이 울음소리를 만드는 핵심 역할을 합니다. 발음기는 단단한 키틴질 판으로 구성되어 있고, 매미가 근육을 수축·이완할 때 이 판이 안쪽으로 움푹 들어갔다가 빠르게 튀어나오면서 ‘딱’ 하는 소리를 냅니다. 이 과정이 초당 수백 번 반복되면, 우리가 듣는 특유의 매미 울음이 만들어집니다. 흥미로운 점은 매미 울음이 단순한 ‘딱딱’ 소리의 연속이 아니라는 것입니다. 발음기에서 나온 기본 주파수가 매미 몸 속 공기 주머니인 ‘공명낭(resonating chamber)’에서 증폭되고 변형되어, 멀리까지 울려 퍼질..
번개가 치고 천둥소리가 시간차로 들리는 이유
번개가 치고 나서 천둥소리가 들리는 이유와 과학적 원리번개는 구름과 지면, 혹은 구름과 구름 사이에서 발생하는 강력한 방전 현상입니다. 이때 순간적으로 방출되는 빛과 열은 우리가 눈으로 보는 섬광을 만들어냅니다. 빛의 속도는 초당 약 30만 km로, 지구상에서는 사실상 즉시 눈에 들어오게 됩니다. 반면, 천둥소리는 공기를 통해 전달되는 음파이며, 평균 속도가 초속 약 340m에 불과합니다. 이 속도 차이 때문에 우리는 먼저 번쩍이는 번개를 보고, 그 후에 천둥소리를 듣게 됩니다. 간단히 계산하면, 번개를 본 후 3초 뒤에 천둥이 들렸다면 번개가 친 지점은 약 1km 떨어져 있는 것입니다(소리 속도 × 시간). 이 방법은 야외에서 낙뢰 위험 거리를 가늠하는 데 매우 유용합니다. 번개와 천둥의 시간차가 3초..