Iedereen kent het zoemende geluid van straalmotoren wanneer hij een vliegtuig ziet opstijgen vanaf een nabijgelegen luchthaven. Het is duidelijk erg luid op de grond en je kunt het zelfs horen als het vliegtuig kilometers ver weg is.
Hoewel men in een vliegtuig een “wit geluid” -achtig geluid kan horen, klinken de motoren niet erg luid, ondanks dat ze slechts enkele meters van hen verwijderd zijn. Ik begrijp dat de cabine goed is geïsoleerd van de buitenkant, maar ik zou een soortgelijk zoemend geluid van de motoren verwachten.
Dus wat is het fenomeen dat straalmotoren op aarde luider doet klinken dan in de vliegtuigcabine?
Opmerkingen
- De straalmotoren wijzen weg van de cabine …
- Dit artikel heeft een aantal goede inzichten. Het klinkt alsof het antwoord ouderwetse techniek is in plaats van een of ander fraai natuurkundig principe.
- Het fenomeen staat bekend als " verzwakking ".
Antwoord
Geluid is een druk & snelheidsgolf in vloeibaar medium, dwz lucht. Luchtmoleculen wiebelen heen en weer en botsen tegen andere lucht m oleculen zodat ze ook wiebelen, zodat je een hele ketting van bewegende luchtmoleculen hebt.
De straalmotor verplaatst luchtmoleculen VEEL, daarom is het extreem luid. Als het geluid van de straalmotor weg beweegt, verspreidt de energie zich over een groter en groter gebied en dus daalt het geluidsdrukniveau. elke keer dat je de afstand verdubbelt, daalt de druk met de helft. Dat is 6 dB per verdubbeling van de afstand of 20 dB per decennium. Als het 120 dB is op 10 meter, is het nog steeds 100 dB op 100m, 80 dB op 1km en 60 dB op 10km. Daarom kun je het gemakkelijk op de grond horen.
Er is geen gemakkelijke manier om geluid de cabine binnen te laten komen, omdat de cabine luchtdicht en volledig afgesloten is. De luchtmoleculen buiten kunnen als gek maar de luchtmoleculen binnenin kunnen het niet schelen.
Het is nog steeds redelijk luid in de cabine, maar dat komt door mechanische geluidsoverdracht via de vleugels en de romp. De trilling van de straalmotor wiebelt met de vleugels die de romp doen wiebelen en de panelen wiebelen de luchtmoleculen in de cabine, waardoor je trommelvlies gaat wiebelen. Vliegtuigen zijn zorgvuldig ontworpen om de transmissie te minimaliseren, maar de hoeveelheid energie van de straalmotor is enorm, dus zelfs als je 99,999% van de energie elimineert, is het nog steeds behoorlijk luid en het bereiken van 99,9999% of 99,99999% is moeilijk en erg duur .
Opmerkingen
- Gewoon uit uitgebreide nieuwsgierigheid: is het effect van het geluid van de motor dat de romp trilt ( dwz via de ether) volledig overstemd door de vibratie van de motor (overgebracht op de romp door fysiek contact), of werken deze samen om het geluid te leveren dat je in de cabine hoort?
- " Elke keer dat u de afstand verdubbelt, daalt de druk met de helft ": waarom? De oppervlakte van een bol beschouwen is proportioneel tot zijn kwadraat straal, verwacht ik ' d dat een verdubbeling van de afstand de druk zou verminderen met een factor 4, niet 2. Dit is wat gebeurt met radiogolven afkomstig van een antenne. Zou het niet ' hetzelfde moeten zijn met geluidsgolven?
- @FabioTurati de energie van een geluidsgolf is evenredig met het kwadraat van de druk. Als je het gemiddelde over een oppervlak neemt, neemt de druk af met 1 / r.
- " 20 dB per decennium " deed me denken dat als je begint met 120 dB, het 10 jaar later 100 dB zou zijn. Niet klagen, het klinkt gewoon grappig.
- @Blueriver In de natuurkunde betekent een decennium gewoon " een verhouding van 10 ".
Answer
Ten eerste is de cabine stiller omdat de wanden van de romp zijn ontworpen om de overdracht van geluid van de motoren.
Ten tweede, bij de meeste commerciële vliegtuigen hangen de motoren onder de vleugels, die het geluid van de motoren blokkeren voordat ze de romp kunnen raken.
Antwoord
Er waait een gierende storm van 500 – 600 mph buiten het vliegtuig, zoals je nog nooit hebt meegemaakt op de grond, en dit voert het meeste geluid weg voordat het de romp kan binnendringen. Enig geluid wordt ook weerkaatst door de romp. Enkele passagiersvliegtuigen zoals de Caravelle, VC10 en Tristar hebben motoren aan de achterkant, wat ook helpt om het geluidsniveau in de cabine te verlagen.
Opmerkingen
- Niet als je bij het opstijgen op de startbaan wacht … tenzij je verschillende windpatronen hebt.
- Er waait nog steeds een gierende storm door de motor ten opzichte van de snelheid van het vliegtuig. Elke motor van een B747 laat ongeveer een ton lucht per seconde door het maximale vermogen stromen, zelfs voordat het vliegtuig in beweging komt om op te stijgen. De luchtstroomsnelheid aan de uiteinden van de voorste ventilatorbladen is transsonisch.
- De vliegtuigen die u opgeeft, zijn allemaal buiten dienst, maar veel kleine regionale jets (bijv. De Bombardier CRJ-serie , Embraer ERJ-serie en Boeing 717 ) zijn nog steeds tijdens het vliegen.
Answer
Terwijl geluidsgolven kunnen worden beïnvloed door de deeltjes in de lucht om geluid over te brengen, de geluidsgolven kunnen van de grond weerkaatsen, net zoals je een luider of langer aanhoudend geluid kunt hebben in een afgesloten ruimte als het weerkaatst tegen muren en dergelijke