Alle er kjent med den hvirrende lyden fra jetmotorer når de ser et fly som tar av fra en nærliggende flyplass. Det er tydelig veldig høyt på bakken, og man kan høre det selv når flyet er miles unna.
Selv om man kan høre en «hvit støy» som lyd når man befinner seg i et fly, høres ikke motorene veldig høyt til tross for at de er bare noen meter unna dem. Jeg forstår at hytta er godt isolert fra utsiden, men jeg forventer å høre en lignende svirrende lyd fra motorene.
Så hva er fenomenet som får jetmotorer til å høres høyere på jorden sammenlignet med inne i flykabinen?
Kommentarer
- Jetmotorene peker bort fra kabinen …
- Denne artikkelen har god innsikt. Det høres ut som svaret er god gammeldags ingeniørarbeid i stedet for noe fancy fysikkprinsipp.
- Fwiw fenomenet er kjent som " demping ".
Svar
Lyd er et trykk & hastighetsbølge i flytende medium, dvs. luft. Luftmolekyler vrikker frem og tilbake og støter på annen luft m olekyler slik at de vrikker også, slik at du har en hel kjede av vrilende luftmolekyler.
Jetmotoren beveger luftmolekyler MYE, derfor er den ekstremt høy. Når lyden beveger seg bort fra jetmotoren, spres energien over et større og større område, og lydtrykknivået synker. trykket synker med halvparten hver gang du dobler avstanden. Det er 6 dB per dobling av avstanden eller 20 dB per tiår. Hvis den er 120 dB på 10 meter, er den fortsatt 100 dB på 100 m, 80 dB på 1 km og 60 dB på 10 km. Derfor kan du lett høre det på bakken.
Det er ingen enkel måte for lyd å komme inn i hytta, fordi hytta er lufttett og fullstendig forseglet. Luftmolekylene utenfor kan vrikke som sprø, men luftmolekylene inni bryr seg ikke.
Det er fortsatt ganske høyt i kabinen, men det skyldes mekanisk lydoverføring gjennom vingene og skroget. Vibrasjonene fra jetmotoren vrikker på vingene som vil vri på skroget som vil vri på panelene som vil vri på luftmolekylene inne i kabinen, som vil vri på trommelen din. Fly er nøye designet for å minimere transmisjonen, men mengden energi fra jetmotoren er enorm, så selv om du eliminerer 99,999% av energien, er den fortsatt ganske høy og å komme til 99,9999% eller 99,99999% er vanskelig og veldig dyrt .
Kommentarer
- Bare av utvidet nysgjerrighet: Er effekten av lyden av motoren som vibrerer skroget ( dvs. via luftbølgene) fullstendig druknet ut av motorens vibrasjon (formidlet til skroget ved fysisk kontakt), eller jobber disse sammen for å levere lyden du hører i kabinen?
- " Trykket synker med halvparten hver gang du dobler avstanden ": hvorfor? Tatt i betraktning arealet til en kule er proporsjonalt til sin kvadratiske radius, forventet jeg ' at dobling av avstanden ville føre til at trykket ble redusert med en faktor 4, ikke 2. Dette er hva skjer med radiobølger som kommer fra en antenne. Skal ' t være det samme med lydbølger?
- @FabioTurati er energien til en lydbølge proporsjonal med kvadratet av trykket. Når du gjennomsnittlig beregner det over en overflate, synker trykket som 1 / r.
- " 20 dB per tiår " fikk meg til å tenke at hvis du starter med 120 dB, så vil det være 100 dB 10 år senere. Ikke klager, høres bare morsomt ut.
- @Blueriver I fysikk betyr et tiår ganske enkelt " et forhold på 10 ".
Svar
Først er hytta roligere fordi skrogveggene er designet for å begrense overføring av lyd fra motorene.
For det andre, på de fleste kommersielle fly, er motorene hengende under vingene, som blokkerer støyen fra motorene før den kan ramme skroget.
Svar
Det blåser en hylende 500 – 600 mph kuling utenfor flyet, som du aldri har opplevd på bakken, og dette bærer bort mesteparten av lyden før den kan komme inn i skroget. Noe lyd reflekteres også av skroget. Noen få passasjerfly som Caravelle, VC10 og Tristar har motorer bak, noe som også bidrar til å redusere lydnivået i kabinen.
Kommentarer
- Ikke når du venter på rullebanen ved start … med mindre du har forskjellige vindmønstre.
- Det blåser fremdeles en hylende kuling gjennom motoren i forhold til flyets hastighet. Hver motor på en B747 har omtrent ett tonn luft per sekund som går gjennom den med maksimal effekt, selv før flyet begynner å bevege seg for start. Luftstrømningshastigheten på tuppen av de fremre viftebladene er transonic.
- Flyene du lister opp, er alle ute av drift, men mange små regionale jetfly (f.eks. Bombardier CRJ-serien , Embraer ERJ-serien og Boeing 717 ) er fortsatt i flyging.
Svar
Mens lydbølger kan påvirkes av partiklene i luften for å overføre lyd, lydbølgene kan sprette av bakken omtrent som hvordan du kan ha en høyere eller lengre varig lyd i et lukket rom når den spretter av vegger og slikt