コンサートからの音がどこまで聞こえるかを考えていました。今日は夜歩いていて、どこか遠くから音が聞こえました。音を追い始めましたが、一瞬音が消えてから再び現れました。私は少なくとも2マイル行ったが、それがどこから来たのか見つけることができなかった。
音はエネルギーであり、エネルギーの損失のために、私は本当に混乱しています。私は、音が20マイルまで到達できないことを理解しています。最寄りのコンサートは少なくとも20マイル離れていた。
私は戻ってきて、音が200マイル伝わったという記事を読みました(信頼性を証明することはできません)が、それは主に爆発または火山からの音でした。爆発や火山にはたくさんのエネルギーがあるので、これは理にかなっているかもしれませんが、非常に遠く(約20マイル)のコンサートから聞こえる音をどのように説明できますか。
コメント
- この爆風は220マイル離れた場所で聞こえたと言われています。 en.wikipedia.org/wiki/Halifax_Explosion#Explosion
- 関連:物理学。 stackexchange.com/q/87751
- '少なくとも15マイル離れた場所から花火を聞いたことがあります。
回答
ここで重要なのは、伝播の等方性の問題だと思います。
理想気体の音速温度の平方根になります。別の言い方をすれば、音波の屈折率は温度の逆平方根になります。冷たい空気は屈折率が高くなります。
夜間は、地面に近い温度が高い温度よりも低い場合があります。つまり、温度が逆転します。地面から離れる方向に進む波は、高さとともに屈折率が低下することにより、地面に向かって曲がります。これは(一般的に静かであるという事実とともに!)夜に遠くの出来事を聞くことを可能にします。
回答
通常、聴力のしきい値は$ I_0 = 10 ^ {-12} W / m ^ 2 $として見積もられます。文献で。これは多くの場合、0デシベル(0 dB)に対応します。
つまり、広いオープンスペースにいて、スピーカーがXワットでオーディオを出力している場合(これは、アンプ/スピーカーが消費する電力ではなく、実際の可聴電力です)。その音が聴覚のしきい値に達する距離は、次の式で与えられます。
$$ d = \ sqrt {\ frac {X} {4 \ pi I_0}} $$
これは、ソースが等方性であり、電力が保存されている(移動時に吸収されない)ことを前提としているため、ソースから任意の距離での単位面積あたりの電力は、ソースの総電力とaの表面積の比率です。半径が音源からの距離に等しい球体。
実際には、音源は等方性ではなく、音は進行中に減衰します。言うまでもなく、木や壁などは音を吸収して反射し、問題を複雑にします。この方程式はもっと上限です。
回答
聞こえた音が録音からのものである可能性もありますまたは実際のコンサートからではなく、放送。
回答
1883年のクラカトア噴火により約25kmが放出されました 3 (6立方マイル)の岩。大変動の爆発は、4,800 km(3,000マイル)離れたアリススプリングスと、モーリシャス近くのロドリゲス島、西に4,653 km(2,891マイル)で聞こえました。
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コメント
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は、これが見積もりであり、Googleですばやく検索すると確認できることを示しています(クラカトアに関するWikipediaの記事に移動しました)。何かを引用する場合は、ソースへのリンクを含め、テキストの前に>
を前に付けて引用であることを示す必要があります。