g

glob

vendredi 5 janvier 2018

ماذا تعرف عن إختراق حاجز الصوت The Sonic Boom


- هل رأيت من قبل طائرة تطير في الأفق فوقك بسرعة الصوت أو أسرع ؟
فإن كان الأمر كذلك .. فلابد انك قد سمعت صوت إنفجار قوي بصوت عالً جداً ... فما هو ذلك الصوت ؟  

ما هي الطفرة الصوتية - The Sonic Boom


- ما حدث من صوت يسمى فيزيائياً بـ " إختراق حاجز الصوت "
 Sonic Boom 
 , وهو عبارة عن صوت عالٍُ مثل صوت الإنفجار , والناجم عن موجات الصدمة التي أنشأها جسم يتحرك عبر الهواء بسرعة أعلى من سرعة الصوت ,وتخلق تلك العملية كمية هائلة من الطاقة الصوتية , والتي تبدو كإنفجار بالنسبة إلى الأذن البشرية .

شاهد الفيديو  




كيف يحدث إختراق حاجز الصوت ؟


- عندما يتحرك جسم خلال الهواء , فإنه يخلق موجات من الضغط أمامه وخلفه , وكمثال لذلك , تخيل قارب يسير في مياه البحر , وأمواج البحر تتحرك بسرعة معينة , فعندما يتحرك القارب بسرعة أقل من سرعة الأمواج فإنه سيخلق أمواج تنزاح على جاانبي القارب وتشكل شكل مخروطي عند مقدمة القارب , أما إذا تحرك بسرعة أكبر من سرعة أمواج الماء , فإن تلك الأمواج لن تستطيع الحركة بنفس سرعة القارب , وستتجمع خلفه مكونة موجة واحدة كبيرة  
- وما يحدث في حالة إختراق الطائرة لحاجز الصوت هو حالة مشابهة لمثال القارب السابق  
فعندما تتحرك الطائرة بسرعة أقل من سرعة من الصوت , فإن الموجات الصوتية تتحرك أمام الطائرة , أما إذا تحركت الطائرة بسرعة الصوت أو أسرع من سرعة الصوت , فإن تلك الموجات الصوتية تتجمع خلف الطائرة وتشكل موجة واحدة كبيرة , وتصبح مضغوطة كثيراً , لإنها لا تستطيع التفكك والإنزياح عن بعضها البعض , لذا تشكل صدمة موجية واحدة وتتحرك بسرعة الصوت لتحدث صوت إنفجار قوي نتيجة إختراف الجسم المتحرك لحاجز الصوت , وهو الصوت الناتج عن تجمع تلك الأمواج الصوتية المضغوطة خلف الطائرة .
- ولكن جدير بالذكر أن الصوت يسافر بسرعات مختلفة خلال أنواع المواد المختلفة , كما تختلف سرعته وفقاً للإرتفاع ودرجة الحرارة 

  1. فعند مستوى سطح البحر ودرجة حرارة 68 درجة فهرنهايت تبلغ سرعة الصوت عبر الهواء حوالي 761 ميلاً في الساعة
  2.  وعند إرتفاع حوالي 20.000 قدم , حيث يكون الغلاف الجوي أكثر سمكاً وبرودة , فتبلغ سرعة الصوت حينها حوالي 660 ميلاً في الساعة  

 



كيفية قياس سرعة الطيران بالنسبة لسرعة الصوت ؟


- طّور الفيزيائي النمساوي " إرنست ماخ " طريقة لقياس سرعة الطيران بالنسبة لسرعة الصوت , وأطلق على وحدة قياس تلك العملية بـ " ماخ " نسبة إلى إسمه  
  • فـ ماخ 1  :  تطلق على سرعة الطائرة عندما تتحرك بسرعة الصوت  
  • و ماخ 2  : تطلق على سرعة الطائرة عندما تتحرك بضعف سرعة الصوت  
- ويجب أن تعلم أن  الطفرة الصوتية " صوت الإنفجار " الذي نسمعه بسبب طائرة تحلق بسرعة ماخ 1 في الهواء , عادة تحدث على مرحلتين 
  1. الصوت الأول : يحدث بسبب التغير في ضغط الهواء عند مقدمة الطائرة عندما تصل إلى سرعة ماخ 1 
  2. والصوت الثاني : ناجم عن التغير في الضغط الذي يحدث عند عبور ذيل الطائرة من الحاجز الصوتي , وحينها يعود الضغط إلى وضعه الطبيعي  

لذا طالما تسافر الطائرة بسرعة ماخ 1 أو أسرع من ذلك فإنه سينتج عن ذلك صوت الإنفجار 
Sonic Boom 
 * وإذا كنت تتسآل حول كيفية تعامل الطيارين وركاب الطائرة مع ظاهرة إختراق حاجز الصوت , فيجب أن تعلم أنهم لا يمكنهم سماع صوت الإنفجار الذي يحدث , ولكنهم يتمكنون فقط من رؤية موجات الضغط حول الطائرة  
المصادر  
1  2

0 commentaires: