. .

شما اینجا هستید

مطالب تصادفی در سایت علمی نخبگان جوان | com.نخبگان

دیوار صوتی چیست و چگونه شکسته می شود؟

PDF version
کل آرا: 223
دسته بندی: 
انفجارهای صوتی پدیده‌های جالبی هستند و هنگامی که یک هواپیما (یا شی دیگری) سریع‌تر از سرعت صوت حرکت می‌کند، پدیدار می‌شود.

دیوار صوتی چیست و چگونه شکسته می شود؟ + تصاویر

 

انفجارهای صوتی پدیده‌های جالبی هستند و هنگامی که یک هواپیما (یا شی دیگری) سریع‌تر از سرعت صوت حرکت می‌کند، پدیدار می‌شود.

دیوار صوتی چیست؟

راستش را بخواهید بر خلاف برداشتی که از کلمه "دیوار صوتی" می‌شود، اصلا دیواری در کار نیست که بشود آن را دید.بر خلاف آنچه ممکن است در این عکس که مربوط به لحظه "شکستن دیوار صوتی" ‌بوسیله یک هواپیمای جت است به نظر برسد، منظور از "دیوار صوتی" سرعت سیر امواج صوتی بسته به محیطی که در آن حرکت می‌کنند است، نه پرده‌ای واقعی که دماغه هواپیمای جت آن را سوراخ کند.

شکستن دیوار صوتی

اما پدیده‌ای بصری که در این تصویر می‌بینید به علت قطرات آبی است که درمیان دو سطح پرفشار هوا به دام می‌افتند.در شرایط آب و هوایی مرطوب بخار آب می‌تواند بین دو ستیغ امواج صوتی ایجاد شده بوسیله هواپیمای جت تجمع یابند.این اثر لزوما با شکستن دیوار صوتی هم‌زمان نیست، اما ممکن است همراه آن هم رخ دهد.
شکستن دیوار صوتی برای اولین بار در تاریخ هوانوردی در 14 اکتبر 1947 بوسیله سرهنگ چارلز ییگر با یک هواپیمای پژوهشی به نام Bell XS-1 که برای سرعت‌های مافوق صوت طراحی شده بود، در امریکا انجام شد.امروزه هواپیماهای بدون سرنشین بوسیله ناسا با سرعت 10 برابر سرعت صوت (10 ماخ) به پرواز درآمده‌اند.
کلمه ماخ از نام ارنست ماخ فیزیکدان اتریشی گرفته شده است که در سال 1887 اصول حرکت مافوق‌صوت را تبیین کرد. "عدد ماخ" نسبت سرعت یک شی‌ئ به سرعت صوت در محیط محلی است.

 

صوت امواج ناشی از ارتعاش جو است و بنابراین سرعت آن به درجه حرارت و فشار هوا بستگی دارد.صوت در سطح دریا در حرارت 15 درجه سانتی‌گراد با سرعت 1223 کیلومتر در ساعت حرکت می‌کند.پرواز کردن هواپیما با سرعتی بیش از این صدایی گوش‌خراش ایجاد می‌کند.

هنگامی که هواپیما با سرعت تحت‌صوت (کمتر از یک ماخ) پرواز می‌کند ارتعاشات در فشار هوا ( یا همان امواج صوتی) عموما در همه جهات پخش می‌شوند.
اما هنگام به اصطلاح شکستن دیوار صوتی (یا افزایش سرعت هواپیما به بالای سرعت صوت) میدان فشارهوای اطراف هواپیما از عقب هواپیما به صورت یک "مخروط ماخ" – یک موج ضربه‌ای که یک "غرش صوتی" را بوجود می‌آورد- گسترش می‌یابد.برای ایجاد انفجار صوتی سه مولفه لازم است. یکی از این مولفه‌ها وجود شییء(هواپیما) است که با سرعت مافوق صوت حرکت می‌کند. سپس محیطی (هوا) مورد نیاز است که سرعت از خلال آن سیر کند و سومین مولفه مورد نیاز نیز شوک‌های موج گزارش شده است.
***تصاویری از شکستن دیوار صوتی

احاطه هواپیماها توسط انفجارهای صوتی

احاطه هواپیماها توسط انفجارهای صوتی

احاطه هواپیماها توسط انفجارهای صوتی

احاطه هواپیماها توسط انفجارهای صوتی

احاطه هواپیماها توسط انفجارهای صوتی

احاطه هواپیماها توسط انفجارهای صوتی

احاطه هواپیماها توسط انفجارهای صوتی

احاطه هواپیماها توسط انفجارهای صوتی


 
این هم یک فایل تصویری از شکسته شدن دیوار صوتی 

http://www.aparat.com/v/12cmX

غرش صوتی یا sonic boom

یک غرش صوتی صدایی است که به علت امواج ضربه ای ایجاد شده توسط شیئی که سریعتر از صوت حرکت می کند ایجاد می‌شود. غرش های صوتی حجم عظیمی از انرژی تولید می کنند که بیشتر شبیه یک انفجار است.
وقتی هواپیمایی از درون هوا عبور می کند، یک سری امواج فشاری در جلوی خود ایجاد می کند که خیلی شبیه امواج ایجاد شده توسط یک قایق بر سطح آب است. 

این امواج با سرعت صوت حرکت می کنند و با افزایش سرعت هواپیما، امواج به یکدیگر فشرده می شوند.

نهایتا به شکل یک موج ضربه ای (شوک) واحد درآمده که با سرعت صوت حرکت می کنند. 

سرعت صوت به عنوان یک ماخ خوانده می شود که 1225 کیلومتر بر ساعت در سطح دریا در دمای 20 درجه سانتی گراد است.

وقتی هواپیمای جت به ناگاه از سد سرعت یک ماخ می گذرد، موج ضربه ای به حداکثر تراکم خود می رسد و همه ا هواپیما را با سرعت صوت تعقیب می کند. 

قویترین غرش صوتی تولید شده تا به حال 7000 پاسکال بوده که توسط یک فانتوم F-4 در ارتفاع 30 متری تولید شده است.

برای مطالعه بیشتر در این مورد می توانید به مرجع زیر مراجعه کنید:

http://proceedings.esri.com/library/userconf/proc01/professional/papers/pap284/p284.htm
منبع:hamshahrionline.irisna.ir

 

افزودن دیدگاه جدید

ویژه های سایت

دعوت از متخصصین حوزه نرم افزار ( جذب برنامه نویس )

شرکت تسهیلگران رشد نوابغ جوان از تمامی متخصصین حوزه نرم افزار که آشنایی با زبان های برنامه نویسی...

دعوت از متخصصین حوزه نرم افزار ( جذب برنامه نویس )

نظر سنجی

  • با چه روشی می توان سریعتر اقتصاد مقاومتی را محقق نمود و کشور را از وابستگی به دیگران رهانید ؟

  • تعداد مقالات: 3,056
  • بازدید امروز : 49795
  • بازدید دیروز: 49619

افراد آنلاین:

335

اکنون ساعت   9:59 pm به وقت تهران میباشد.

امروز: دوشنبه 4 تير 1397

بارکد نخبگان جوان کانال تلگرامی
 
 

استفاده از تمامی مطالب سایت تنها با ذکر منبع آن به نام سایت علمی نخبگان جوان و ذکر آدرس سایت com.نخبگان مجاز است
استفاده از نام و برند نخبگان جوان به هر نحو توسط سایر سایت ها ممنوع بوده و پیگرد قانونی دارد
مسئولیت مطالب ارسالی کاربران بر عهده سایت علمی نخبگان جوان نمی باشد

تهیه و تنظیم مطالب: com.نخبگان