Jun 05, 2023 Ostavi poruku

Utječe li vjetar na brzinu zvuka?

 

Zvuk je vrsta talasa, koji je vibracija vazduha. Kada vazduh struji, širenje zvučnog talasa može se razložiti na superpoziciju dve vrste kretanja, protok vazduha i kretanje zvučnog talasa u odnosu na vazduh.

Pored uslova kao što su temperatura i gustina, faktori koji utiču na širenje zvuka uključuju "gradijente brzine vetra". Gradijent brzine vjetra može promijeniti putanju zvuka kroz zrak, ili vjetar može uzrokovati savijanje zvuka. Ovo je najzanimljivije mjesto.

Uzimamo tipičnu brzinu zvuka od 340m/s, a u zraku je vjetar od 5m/s. Intenzitet zvuka koji donosi niz vjetar zbog vjetra je ≈1,03 puta veći od intenziteta kad vjetra nema, što je zaista premalo. Ali ako je vjetar posebno jak, slušatelj možda neće moći jasno čuti izgovoreni glas jer je vjetar jači od ljudskog glasa.

Za zvučne talase sa dugim putevima (većim od 50 metara), kada je vetar suprotan od smera širenja zvuka (to jest, protiv vetra), zvučni talasi će se lomiti prema gore. To je zato što će gruba površina (veliko drveće, zgrade, pšenica, itd.) ometati širenje vjetra i formirati turbulenciju Q, tako da je brzina vjetra u blizini tla nešto niža od gornjeg zraka, ili da je gornja brzina zraka brže (blizu površine Brzina vjetra općenito raste s rastojanjem od tla), a ova razlika u brzini vjetra stvara gradijent brzine vjetra. Kao što je gore spomenuto, gradijent će zauzvrat utjecati na brzinu zvuka. U reverznoj zoni, što je veća brzina vjetra, to je sporija brzina prostiranja zvučnog talasa (stvarna brzina zvuka=brzina zvuka minus brzina vjetra), tako da će se zvuk savijati prema gore.

Teoretski, za 6-nivo jakog vjetra sa brzinom vjetra od 13 kilometara na sat, prosječno smanjenje od nekoliko decibela na 100 metara može se smanjiti, ali prema stvarnim mjerenjima, gubitak od više od 20 decibela može posmatrati na relativno velikoj udaljenosti.

Isto tako, kada je vjetar u istom smjeru u kojem putuje zvuk (tečni vjetar), zvuk se lomi prema tlu, pa su uvjeti povoljni da zvuk putuje do tla i odbija se od tla, povećavajući intenzitet zvuka (nivo zvuka).

Gradijent brzine vjetra uzrokuje prelamanje zvuka, što olakšava čuti zvukove iz izvora (čak i iza drveća) niz vjetar (niz vjetar) i teže čuti uz vjetar (uz vjetar).

Naravno, ako je slušalac blizu izvora zvuka i uz vjetar, zvuk će se zapravo čuti jače.

To je zato što su u igri refleksije sa tla. Ali sve dok je udaljenost veća (300 metara), postojat će fenomen brzog prigušenja zvuka (označeno zasjenjenim područjem na donjoj slici).

Gore navedene su teoretske analize, slijede stvarni izmjereni podaci, vrijednost ordinate bi trebala biti iznos korekcije uzrokovan faktorom vjetra.
slika

Ukratko, vjetar ne utječe samo na brzinu širenja zvuka, već također utječe na smjer širenja zvuka.

 

 

Pošaljite upit

whatsapp

skype

E-pošte

Upit