Alla känner till det virvlande ljudet från jetmotorer när de ser ett flygplan som lyfter från en närliggande flygplats. Det är tydligt väldigt högt på marken och man kan höra det även när flygplanet är mil bort.
Även om man kan höra ett ”vitt ljud” som ljud när man befinner sig i ett flygplan, låter inte motorerna mycket högt trots att de bara ligger några meter från dem. Jag förstår att hytten är väl isolerad från utsidan, men jag förväntar mig att höra ett liknande surrande ljud från motorerna.
Så vad är fenomenet som gör att jetmotorer låter starkare på jorden jämfört med inuti flygplanets kabin?
Kommentarer
- Jetmotorerna pekar bort från kabinen …
- Denna artikel har goda insikter. Det låter som att svaret är gammaldags teknik snarare än någon fin fysikprincip.
- Fwiw fenomenet är känt som " dämpning ".
Svar
Ljud är ett tryck & hastighetsvåg i vätskeformigt medium, dvs luft. Luftmolekyler vinklar fram och tillbaka och stöter på annan luft m olekyler så att de vinklar också så att du har en hel kedja av vickande luftmolekyler.
Jetmotorn flyttar luftmolekyler MYCKET, därför är den extremt hög. När ljudet rör sig bort från jetmotorn sprids energin över ett större och större område och ljudtrycksnivån sjunker. trycket sjunker med hälften varje gång du fördubblar avståndet. Det är 6 dB per fördubbling av avståndet eller 20 dB per årtionde. Om den är 120 dB vid 10 meter är den fortfarande 100 dB vid 100 m, 80 dB vid 1 km och 60 dB vid 10 km. Det är därför du enkelt kan höra det på marken.
Det finns inget enkelt sätt för ljud att komma in i stugan, eftersom stugan är lufttät och helt tät. Luftmolekylerna utanför kan vicka som galen men luftmolekylerna inuti bryr sig inte.
Det är fortfarande ganska högt i kabinen men det beror på mekanisk ljudöverföring genom vingarna och flygkroppen. Vibrationerna från jetmotorn vinklar på vingarna som kommer att vicka på flygkroppen som vinklar panelerna som vinklar luftmolekylerna inuti hytten, vilket kommer att vinkla din trumhinna. Flygplan är noggrant utformade för att minimera överföringen men mängden energi från jetmotorn är enorm, så även om du eliminerar 99,999% av energin är det fortfarande ganska högt och det är svårt och mycket dyrt att nå 99,9999% eller 99,99999% .
Kommentarer
- Bara av utökad nyfikenhet: Är effekten av ljudet av motorn som vibrerar skrovet ( dvs via luftvågorna helt drunknade av motorns vibrationer (förmedlas till skrovet genom fysisk kontakt), eller arbetar dessa tillsammans för att leverera det ljud du hör i kabinen?
- " Trycket sjunker med hälften varje gång du fördubblar avståndet ": varför? Med tanke på att en sfär är proportionell till sin kvadratiska radie, jag ' d förväntar mig att en fördubbling av avståndet skulle få trycket att minskas med en faktor 4, inte 2. Detta är vad händer med radiovågor som kommer från en antenn. Borde ' inte vara detsamma med ljudvågor?
- @FabioTurati är energin i en ljudvåg proportionell mot tryckets kvadrat. När du mäter det över en yta minskar trycket som 1 / r.
- " 20 dB per årtionde " fick mig att tänka att om du börjar med 120 dB så 10 år senare skulle det vara 100 dB. Inte klaga, låter bara roligt.
- @Blueriver I fysik betyder ett decennium helt enkelt " ett förhållande på 10 ".
Svar
Först är hytten tystare eftersom flygkroppens väggar är utformade för att begränsa överföringen av ljud från motorerna.
För det andra, på de flesta kommersiella flygplan är motorerna upphängda under vingarna, vilket blockerar bullret från motorerna innan det kan slå på flygkroppen.
Svar
Det blåser en yta på 500 – 600 km / h utanför flygplanet, som du aldrig har upplevt på marken, och detta bär bort det mesta av ljudet innan det kan komma in i flygkroppen. Vissa ljud reflekteras också av flygkroppen. Några få passagerarflygplan som Caravelle, VC10 och Tristar har motorer bak, vilket också hjälper till att minska ljudnivån i kabinen.
Kommentarer
- Inte när du väntar på landningsbanan vid start … såvida du inte har olika vindmönster.
- Det blåser fortfarande en ylande storm genom motorn relativt planets hastighet. Varje motor på en B747 har ungefär ett ton luft per sekund som går igenom den med maximal effekt, även innan planet börjar röra sig för start. Luftflödeshastigheten vid de främre fläktklingornas spetsar är transonic.
- De plan du listar är alla ur drift men många små regionala strålar (t.ex. Bombardier CRJ-serier , Embraer ERJ-serier och Boeing 717 ) är fortfarande kvar under flygning.
Svar
Medan ljudvågor kan påverkas av partiklarna i luften för att överföra ljud, ljudvågorna kan studsa från marken ungefär som hur du kan få ett högre eller längre varaktigt ljud i ett slutet rum när det studsar av väggar och sådant