Ich habe darüber nachgedacht, wie weit ich den Klang eines Konzerts hören kann. Heute ging ich nachts spazieren und konnte Geräusche von irgendwo sehr weit hören. Ich fing an, dem Geräusch zu folgen, aber das Geräusch verschwand für einen Moment und tauchte dann wieder auf. Ich ging mindestens 2 Meilen, konnte aber nicht finden, woher es kam.

Jetzt bin ich wirklich verwirrt, weil Schall Energie ist und wegen Energieverlusten, da ich verstehe, dass Schall nicht bis zu 20 Meilen weit gehen kann. Das nächste Konzert war mindestens 20 Meilen entfernt.

Ich kam zurück und las Artikel (ich kann die Zuverlässigkeit nicht beweisen), in denen Schall 200 Meilen zurückgelegt hatte, aber es waren hauptsächlich Geräusche von Explosionen oder Vulkanen. Vielleicht macht dies Sinn, weil Explosionen oder Vulkane viel Energie haben, aber wie kann man erklären, wie Geräusche von einem sehr weit entfernten Konzert (ca. 32 km) zu hören sind?

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Ich denke, der Schlüssel hier ist die Frage der Ausbreitungsisotropie.

Die Schallgeschwindigkeit in einem idealen Gas geht als Quadratwurzel der Temperatur. Eine andere Möglichkeit, dies zu sagen, besteht darin, dass der Brechungsindex für Schallwellen als inverse Quadratwurzel der Temperatur gilt. Kältere Luft hat einen höheren Brechungsindex.

Nachts kann es vorkommen, dass die bodennahe Temperatur kälter ist als höher – eine Temperaturinversion. Eine Welle, die sich vom Boden wegbewegt, wird durch die Abnahme des Brechungsindex mit der Höhe zum Boden zurückgebogen. Dies (zusammen mit der Tatsache, dass es im Allgemeinen leiser ist!) Kann es Ihnen ermöglichen, entfernte Ereignisse in der Nacht zu hören.

Antwort

Die Hörschwelle wird normalerweise mit $ I_0 = 10 ^ {- 12} W / m ^ 2 $ angegeben in der Literatur. Dies entspricht häufig 0 Dezibel (0 dB).

Wenn Sie sich also in einem weiten, offenen Raum befinden und ein Lautsprecher Audio mit X Watt abpumpt (dies ist nicht die Leistung, die Ihr Verstärker / Ihre Lautsprecher verbrauchen, sondern die tatsächlich hörbare Leistung) Die Entfernung, in der dieser Ton auf die Hörschwelle fällt, ist gegeben durch:

$$ d = \ sqrt {\ frac {X} {4 \ pi I_0}} $$

Dies setzt voraus, dass die Quelle isotrop ist und dass die Leistung erhalten bleibt (nicht absorbiert wird, wenn sie sich bewegt), so dass die Leistung pro Flächeneinheit in jedem Abstand von der Quelle das Verhältnis der Gesamtleistung an der Quelle zur Oberfläche von a ist Kugel mit einem Radius, der dem Abstand von der Quelle entspricht.

In Wirklichkeit sind Quellen nicht isotrop und der Schall wird auf seiner Reise gedämpft. Ganz zu schweigen von Bäumen, Wänden usw., die Schall absorbieren und reflektieren, was die Sache kompliziert. Diese Gleichung ist eher eine Obergrenze.

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Es besteht auch die Möglichkeit, dass der Ton, den Sie gehört haben, von einer Aufnahme stammt oder eine Sendung, nicht von einem tatsächlichen Konzert.

Antwort

Der Krakatoa-Ausbruch von 1883 warf ungefähr 25 km aus 3 (6 Kubikmeilen) Fels. Die katastrophale Explosion war 4.800 km entfernt in Alice Springs sowie auf der Insel Rodrigues in der Nähe von Mauritius, 4.653 km westlich, zu hören.

Entnommen aus Wikipedia .

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  • Die [3] schlägt vor, dass dies ein Zitat ist, und eine schnelle Google-Suche bestätigt dies (führte mich zum Wikipedia-Artikel über Krakatoa). Wenn Sie etwas zitieren möchten, sollten Sie einen Link zur Quelle einfügen und angeben, dass es sich um ein Zitat handelt, indem Sie > vor dem Text ausstellen.

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