Tutti conoscono il ronzio dei motori a reazione quando vedono un aereo decollare da un vicino aeroporto. È decisamente molto rumoroso a terra e lo si può sentire anche quando laereo è a miglia di distanza.
Sebbene si possa sentire un “rumore bianco” come il suono quando si è allinterno di un aereo, i motori non suonano molto rumorosi nonostante siano a pochi metri da loro. Capisco che la cabina sia ben isolata da allesterno, ma mi aspetterei di sentire un ronzio simile dei motori.
Allora qual è il fenomeno che fa suonare i motori a reazione più rumorosi sulla terra rispetto a allinterno della cabina dellaereo?
Commenti
- I motori a reazione puntano lontano dalla cabina …
- Questo articolo ha alcune buone intuizioni. Sembra che la risposta sia una buona ingegneria vecchio stile piuttosto che un principio di fisica stravagante.
- Fwiw il fenomeno è noto come " attenuazione ".
Risposta
Il suono è una pressione & onda di velocità in mezzo fluido, ad esempio aria. Le molecole daria si muovono avanti e indietro e urtano contro laltra aria m olecole in modo che anche loro oscillino in modo da avere unintera catena di molecole daria che si muovono.
Il motore a reazione muove MOLTO le molecole daria, quindi è estremamente rumoroso. Quando il suono si allontana dal motore a reazione, lenergia si disperde su unarea sempre più grande e quindi il livello di pressione sonora scende. la pressione diminuisce della metà ogni volta che si raddoppia la distanza. Ciò significa 6 dB per raddoppio della distanza o 20 dB per decade. Se è di 120 dB a 10 metri, è ancora di 100 dB a 100 m, 80 dB a 1 km e 60 dB a 10 km. Ecco perché puoi facilmente sentirlo a terra.
Non esiste un modo semplice per far entrare il suono in cabina, perché la cabina è a tenuta daria e completamente sigillata. Le molecole daria allesterno possono oscillare come pazzo ma le molecole daria allinterno non si preoccupano.
È ancora abbastanza rumoroso in cabina, ma ciò è dovuto alla trasmissione meccanica del suono attraverso le ali e la fusoliera. La vibrazione del motore a reazione fa muovere le ali che muoveranno la fusoliera che muoverà i pannelli che muoveranno le molecole daria allinterno della cabina, che muoveranno il tuo timpano. Gli aerei sono progettati con cura per ridurre al minimo la trasmissione, ma la quantità di energia dal motore a reazione è enorme, quindi anche se elimini il 99,999% dellenergia, è ancora abbastanza rumoroso e arrivare al 99,9999% o al 99,99999% è difficile e molto costoso .
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- Solo per curiosità estesa: è leffetto del suono del motore che fa vibrare lo scafo ( cioè attraverso le onde radio) completamente soffocate dalla vibrazione del motore (impartita allo scafo attraverso il contatto fisico), o queste lavorano in tandem per fornire il suono che senti in cabina?
- " La pressione si riduce della metà ogni volta che raddoppi la distanza ": perché? Considerare larea di una sfera è proporzionale al suo raggio quadrato , io ' mi aspetto che il raddoppio della distanza provochi una riduzione della pressione di un fattore 4, non 2. Questo è ciò che accade con le onde radio provenienti da unantenna. ' non dovrebbe essere lo stesso con le onde sonore?
- @FabioTurati lenergia di unonda sonora è proporzionale al quadrato della pressione. Quando si calcola la media su una superficie, la pressione diminuisce di 1 / r.
- " 20 dB per decade " mi ha fatto pensare che se inizi con 120 dB, 10 anni dopo sarebbe 100 dB. Non si lamenta, sembra divertente.
- @Blueriver In fisica, un decennio significa semplicemente " un rapporto di 10 ".
Risposta
Innanzitutto, la cabina è più silenziosa perché le pareti della fusoliera sono progettate per limitare la trasmissione di suono dai motori.
In secondo luogo, sulla maggior parte degli aerei commerciali, i motori sono sospesi sotto le ali, che bloccano il rumore dei motori prima che possa colpire la fusoliera.
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Fuori dallaereo soffia una burrasca ululante di 500-600 mph, qualcosa di simile a cui non hai mai sperimentato il terreno e questo porta via la maggior parte del suono prima che possa entrare nella fusoliera. Alcuni suoni vengono riflessi anche dalla fusoliera. Alcuni aerei passeggeri come il Caravelle, il VC10 e il Tristar hanno motori nella parte posteriore, il che aiuta anche a ridurre i livelli di rumore in cabina.
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- Non durante lattesa sulla pista al decollo … a meno che tu non abbia schemi di vento diversi.
- Cè ancora una burrasca ululante che soffia attraverso il motore rispetto alla velocità dellaereo. Ogni motore su un B747 ha circa una tonnellata di aria al secondo che lo attraversa alla massima potenza, anche prima che laereo inizi a muoversi per il decollo. La velocità del flusso daria allestremità delle pale della ventola anteriore è transonica.
- Gli aerei elencati sono tutti fuori servizio, ma molti piccoli jet regionali (ad esempio, il Bombardier CRJ series , Embraer ERJ series e Boeing 717 ) sono ancora in volo.
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Mentre le onde sonore possono essere influenzate dalle particelle nellaria per trasmettere il suono, le onde sonore possono rimbalzare da terra proprio come si può avere un suono più forte o più duraturo in una stanza chiusa mentre rimbalza sui muri e simili